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:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Кошка с собакой: секреты гармонии 08.10.2008 Зоопсихологи из Тель-авивского университета (Израиль) обследовали 170 семей, в которых держат и кошку и собаку. В двух третях домов между домашними любимцами установились дружеские отношения, в четверти - безразличие, и менее чем в десятой части бывают драки. Гармоничные отношения между животными наиболее вероятны в тех случаях, когда кошка появилась в доме первой. Ее возраст при первом знакомстве составлял менее полугода, а собаки - менее года. Как обнаружили исследователи, живущие вместе кошка и собака постепенно начинают понимать "язык" друг друга. Например, если собака виляет хвостом, это означает, что она дружески настроена, а у кошки движения хвостом из стороны в сторону означают раздражение. В 45 квартирах из 170 проводили видеонаблюдение, и оно показало, что в 80% случаев животные правильно понимают друг друга.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025