Имплант для измерения уровня кислорода в организме

20.04.2021

Инженеры Калифорнийского университета создали крошечный беспроводной имплант, который измеряет уровень кислорода в тканях глубоко под кожей. Устройство по размеру меньше обычной божьей коровки поможет врачам контролировать состояние пересаженных органов или тканей, а также предупредит о возможной неудачной трансплантации.

Технология также открывает путь для создания разных миниатюрных датчиков, которые могут отслеживать другие ключевые биохимические маркеры в организме, такие как pH или углекислый газ. Однажды эти датчики станут минимально инвазивными методами мониторинга биохимии внутренних органов и тканей.

Кислород является ключевым компонентом способности клеток перерабатывать в энергию пищу, которую человек ест. Почти все ткани организма нуждаются в постоянном его снабжении. Большинство методов измерения оксигенации тканей дают информацию о том, что происходит у поверхности тела. Они могут проникать лишь на несколько сантиметров. Некоторые типы магнитно-резонансной томографии могут показать информацию о насыщении кислородом глубоких тканей, но для этого требуется время.

С 2013 года ученые работают над миниатюрными имплантатами, которые для связи с внешним миром используют ультразвуковые волны, они безопасно распространяться по телу на большие расстояния и стали основой технологии ультразвуковой визуализации в медицине. Разработанный имплантат с датчиком кислорода команда ученых проверила, отслеживая уровень кислорода в мышцах овец.

Этот тип датчика кислорода отличается тем, что может напрямую в режиме реального времени измерять количество кислорода в тканях. Одно из возможных применений этого устройства - мониторинг трансплантации органов. Его также можно использовать для измерения гипоксии опухоли, что может помочь врачам корректировать лучевую терапию.

В перспективе разработчики видят его использование для мониторинга развития плода и ухода за недоношенными детьми, которым часто требуется дополнительный кислород. Он также поможет минимизировать некоторые негативные последствия чрезмерного воздействия кислорода, такие как ретинопатия недоношенных или хронические заболевания легких.

<< Назад: Премиальный электромобиль Mercedes-Benz EQS 20.04.2021

>> Вперед: Обновлена линейка FPGA Efinix Titanium 19.04.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива 60-ГГц приемопередатчик со встроенной самокалибровкой 16.03.2013 Корпорация Panasonic представила технологии, снижающие количество ошибок и повышающие производительность транзисторов в чипах для мульти-гигабитных беспроводных сетей диапазона 60 ГГц, являющихся будущим скоростных беспроводных коммуникаций. ВLSI нового приемопередатчика встроен миниатюрный модуль с антенной, которая обеспечивает стабильно высокую скорость беспроводной передачи данных между мобильными устройствами. В чипсете реализована возможность самокалибровки для компенсации производственных ошибок и повышения точности модуляции более чем в 1,5 раза. Это позволяет сократить допустимые пределы конструкции микросхемы и обеспечить стабильную беспроводную связь при энергопотреблении чипсета менее 1 Вт. Благодаря своим миниатюрным размерам, чипсет может устанавливаться в различные мобильные устройства, обеспечивая возможность стабильного беспроводного обмена контентом, требующим широкой полосы пропускания (видео высокой четкости и т.д.). Подобные результаты были достигнуты частично за счет использования разработок Panasonic в "научно-исследовательском проекте по распространению ресурсов радиочастотного спектра" Министерства внутренних дел и коммуникаций Японии. Прототип нового приемопередатчика был представлен в конце февраля в Сан-Франциско на конференции IEEE International Solid-State Circuits Conference. В рамках промышленной демо-сессии участникам форума продемонстрировали процесс быстрой передачи файлов с помощью новых технологий.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026