Измерьте уровень кислорода в организме крошечным имплантируемым прибором

Полина Агеева – 11 марта 2019

Устройство может функционировать внутри животного и человека, оно очень маленькое и легкое, и может быть размещено практически в любом месте тела, включая мозг.

Международная группа исследователей разработала крошечное имплантируемое устройство, которое может измерять уровень кислорода во внутренней ткани животного и человека. В своей статье, опубликованной в журнале Science Advances, группа описывает, как сделано их устройство и насколько хорошо оно работало при тестировании.

Исследователи отмечают, что необходимость точного измерения уровня кислорода в тканях организма важна для многих клинических применений, потому что это относится ко многим физиологическим и патологическим процессам. Кроме того, они отмечают, что лучший способ контроля уровня кислорода у животных обеспечит новый путь для исследования процессов, опосредованных кислородом. Они также отмечают, что современные методы тестирования уровня кислорода как у людей, так и у животных ограничены из-за необходимости привязки и ограниченных вариантов глубины размещения. Чтобы преодолеть эти проблемы, исследователи разработали устройство, которое может функционировать внутри животного без необходимости привязки, потому, что оно очень маленькое (1 квадратный сантиметр – размером с ноготь) и легкое (80 миллиграммов), и может быть размещено практически в любом месте тела, включая мозг.

Исследователи сделали устройство, прикрепив нитевидный зонд к крошечной плате – зонд был чувствителен к оптоэлектронике и имел два микродода, излучавших красный или зеленый свет. Он также имел микродетектор, который считывал и передавал интенсивность света, направленного через образец ткани. Инфракрасное излучение использовалось для питания устройства, а также для передачи данных. Данные с устройства были отправлены на приемник, подключенный к настольному компьютеру, где они были проанализированы. Остальная часть устройства состоит из антенны и других электронных компонентов, используемых для преобразования внешнего инфракрасного излучения в источник питания и для передачи данных с устройства на внешний источник.

Исследователи проверили устройство, используя его с искусственной тканью и кровью, а затем имплантировали его в черепа тестируемых мышей. Они сообщают, что устройство работает так, как предполагалось, и не представляет опасности для здоровья мышей.