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:

Восприятие музыки зависит от цвета концертного зала 03.03.2026

Восприятие живой музыки традиционно связывают с слухом, однако на впечатления от концерта влияют и другие факторы, включая визуальное оформление и освещение. Вопрос о том, может ли цвет интерьера напрямую изменять то, как мы слышим звук, долго оставался открытым. Недавнее исследование ученых из Технического университета Берлина проливает свет на эту связь и демонстрирует, что визуальная среда способна влиять на субъективное восприятие музыки. Чтобы изучить эффект цвета, исследователи предложили участникам прослушать записи концерта в виртуальных залах, оформленных в красные, зеленые и синие оттенки. Цвета варьировались по яркости и насыщенности, что дало 12 различных вариантов оформления. Поскольку построить физические залы с таким разнообразием цветов было невозможно, использовалась технология виртуальной реальности. Звук воспроизводился через наушники с бинауральной технологией, адаптирующей звучание к движениям головы, что создавало ощущение реального присутствия в зале. Участ ...>>

Chrysalis: концепт межзвездного корабля для 400-летнего путешествия 03.03.2026

Межзвездные полеты остаются одной из самых амбициозных целей человечества. Международный научный проект Chrysalis предложил концепцию космического корабля, способного совершить 400-летнее путешествие с экипажем из 2400 человек. Победивший в конкурсе 2025 года дизайн демонстрирует не только инженерные решения, но и социальную архитектуру, рассчитанную на 16 поколений людей, живущих на борту. В основе концепции лежит вращательная конструкция длиной 58 километров. Такая масштабная система должна создать искусственную гравитацию, достаточную для нормального функционирования организма, без вызывающей дезориентацию центробежной нагрузки. Для стабилизации конструкции проект предусматривает несколько цилиндров, вращающихся в противоположных направлениях, что минимизирует колебания и вибрации. Сборка корабля планируется в точках Лагранжа - участках космоса, где можно минимизировать расход топлива. Движение корабля предполагается обеспечить прямым термоядерным двигателем на гелии-3 и дейте ...>>

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Рекламные щиты водородного седана Toyota Mirai очищают воздух 28.03.2017 Компания Toyota начинает устанавливать в Лос-Анджелесе и Сан-Франциско (Калифорнния, США) уникальные рекламные щиты, которые в буквальном смысле очищают воздух от вредных веществ. Панели рекламируют седан Mirai с силовой установкой на водородных топливных элементах. Транспортные средства с такими агрегатами обладают уникальными экологическими характеристиками. Единственный продукт, выделяющийся во время работы установки, - чистая вода. При этом выброс двуокиси углерода и других вредных веществ и соединений в атмосферу равен нулю. Новые рекламные щиты как раз и призваны привлечь внимание к отсутствию вредных выбросов у Mirai. Панели способны удалять из воздуха оксиды азота NOx, которые оказывают вредное воздействие на здоровье человека и являются причиной образования кислотных дождей. Оксиды азота образуются в атмосфере как вследствие естественных явлений, таких как молнии и лесные пожары, так и в результате деятельности человека, в частности, в процессе работы двигателей автомобилей. Новые рекламные щиты Toyota имеют покрытие, содержащее диоксид титана: в результате химической реакции оксиды азота преобразуются в нитраты и удаляются из воздуха. В общей сложности Toyota планирует установить 37 рекламных щитов, делающих воздух чище. Утверждается, что эти панели смогут удалять из воздуха такое количество оксидов азота, какое за месяц выделяют почти 5300 автомобилей.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026