Cercetătorii lucrează la un computer pe os ultra-subțire

Cercetătorii au dezvoltat un computer pe os wireless, ultra-subțire, care crește odată cu osul. Numite „electronică de osteosuprafață”, aceste dispozitive ar putea într-o zi să-i ajute pe medici să monitorizeze sănătatea oaselor și vindecarea pe perioade lungi.

„Fiind chirurg, sînt cel mai încîntat despre folosirea măsurătorilor colectate cu electronice de osteosuprafață pentru a oferi într-o zi pacienților mei îngrijire ortopedică individualizată – cu scopul de a accelera reabilitarea și de a maximiza funcția după leziuni traumatice”, a spus co-autorul principal al studiului, dr. David. Margolis, profesor asistent de chirurgie ortopedică la Colegiul de Medicină din UArizona – Tucson și chirurg ortoped la Banner – Centrul Medical Universitar Tucson.

Fracturile de fragilitate asociate cu afecțiuni precum osteoporoza reprezintă mai multe zile petrecute în spital decît atacurile de cord, cancerul de sîn sau cancerul de prostată, scrie Science Daily.

Deși nu a fost încă testat sau aprobat pentru utilizare la oameni, acest computer pe os, fără fir, ar putea fi utilizat într-o zi nu numai pentru a monitoriza sănătatea, ci și pentru a o îmbunătăți, a declarat coautorul principal al studiului, Philipp Gutruf.

„Este foarte important să poți monitoriza starea de sănătate a sistemului musculo-scheletic. Cu această interfață, ai practic un computer pe os. Această platformă tehnologică ne permite să creăm instrumente de investigație pentru ca oamenii de știință să descopere cum funcționează sistemul musculo-scheletic și să utilizeze informațiile adunate pentru a beneficia de recuperare și terapie”, a adăugat Gutruf.

Deoarece mușchii sînt atît de aproape de oase și se mișcă atît de des, este important ca dispozitivul să fie suficient de subțire pentru a evita iritarea țesutului din jur sau desprinderea dispozitivului, a explicat Gutruf.

„Structura subțire a dispozitivului, aproximativ cît o foaie de hîrtie, înseamnă că se poate plia pe curbura osului, formînd o interfață strînsă”, a spus Alex Burton, doctorand în inginerie biomedicală și coautor principal al studiului.

„De asemenea, nu au nevoie de baterie. Acest lucru este posibil folosind o metodă de distribuție și comunicare de putere numită comunicare în cîmp apropiat sau NFC, care este folosită și în smartphone-uri pentru plata fără contact”, a adăugat el.

Straturile exterioare ale oaselor se pierd și se reînnoiesc la fel ca straturile exterioare ale pielii. Deci dacă s-ar folosi un adeziv tradițional pentru a atașa un computer pe os, acesta ar cădea după doar cîteva luni.

Pentru a face față acestei provocări, John Szivek, coautorul studiului și membru al Institutului BIO5, a dezvoltat un adeziv care conține particule de calciu cu o structură atomică similară cu celulele osoase, care este folosit pentru a fixa electronicele de osteosuprafață pe oase.

„Osul crede că dispozitivul face parte din el și crește cu tot cu senzor. Acest lucru îi permite aparatului să formeze o legătură permanentă cu osul și să ia măsurători pe perioade lungi de timp”, a spus Gutruf.

De exemplu, un medic ar putea atașa dispozitivul unui os rupt sau fracturat pentru a monitoriza procesul de vindecare.

Acest lucru ar putea fi deosebit de util la pacienții cu afecțiuni precum osteoporoza, deoarece suferă frecvent refracturi. Știind cît de repede și cît de bine se vindecă osul, ar putea, de asemenea, să ajute la luarea deciziilor clinice de tratament, cum ar fi cînd să îndepărteze dispozitivele medicale temporare precum plăcile, tijele sau șuruburile.

Unora dintre pacienți li se prescriu medicamente menite să accelereze vindecarea oaselor sau să îmbunătățească densitatea osoasă, dar aceste rețete pot avea efecte secundare. Monitorizarea atentă a osului ar permite medicilor să ia decizii mai informate cu privire la nivelurile de dozare a medicamentelor.