Версия для слабовидящих
"Умная кожа" вовремя выдаст лекарства при болезни Паркинсона Печать Email
Новости об инновациях
08.04.2014

Пациенты, страдающие от болезни Паркинсона, могут в один прекрасный день заменить свои многочисленные таблетки одним эластичным пластырем, похожим на вторую кожу. «Пластырь» будет контролировать жизненно-важные функции владельца, посылать сигналы врачу и вводить лекарства по мере необходимости.

Пока подобные устройства всё ещё сталкиваются со значительными препятствиями для их широкомасштабной реализации из-за целого ряда проблем. Две группы исследователей объявили о своих инновационных разработках, решающие некоторые из них, например, теперь можно соединять стандартную электронику с гибкими материалами.

Дело в том, что

обычная электроника, подобная той, что установлена в компьютерах или смартфонах, изготавливается из жёстких кремниевых пластин. Это даёт ей прочность, но вместе с этим и громоздкость, которая не совместима с носимыми устройствами.

Гибкая же электроника, созданная на основе силикона и пластика, которая может крепиться к коже, как правило, ограничена нехваткой ключевых компонентов (аккумуляторов и процессоров), которых в настоящее время в гибкой форме не существует.

o_925602_0.jpg Рис. 1. Вторая кожа – устройство толщиной с лист бумаги (справа) следит за состоянием пациентов с болезнью Паркинсона и вводит лекарства автоматически. Заполненное жидкостью устройство (слева) позволяет использовать жёсткую электронику в гибком устройстве (фото University of Illinois, Donghee Son, Jongha Lee).

Исследователи из Сеульского национального университета (Seoul National University) во главе с биоинженером Дэ-Хеном Кимом (Dae-Hyeong Kim) разработали «пластырь», который автоматически обеспечивает подачу медикаментов пациентам с болезнью Паркинсона.

Болезнь Паркинсона является неврологическим заболеванием, которое вызывает двигательные нарушения (например, дрожание рук) и требует регулярного принятия лекарства. Как правило, пациенты вынуждены съедать таблетки каждые несколько часов.

При этом всегда происходит резкий скачок концентрации препаратов в организме и постепенное последующее снижение уровня. Пластырь, закреплённый на коже, вводит серию небольших доз препарата по мере необходимости. Время «укола» определяется датчиком, отслеживающим тремор (дрожание) конечностей.

o_925603.jpg Рис. 2. Строение и датчики «второй кожи» (иллюстрация Nature Nanotechnology).

Поскольку устройство должно следить за тремором в течение долгого времени, при его создании использовался новый формат памяти − резистивная память с произвольным доступом, которая хранит информацию при помощи магнитных моментов, а не электрических зарядов.

Новый формат может позволить производить тонкие устройства с низким энергопотреблением, что делает его идеальным для включения в носимую электронику.

o_925604.jpg Рис. 3. Устройство работает даже при растяжении и сжатии. Стрелки указывают направление воздействия. «Пластырь» был наклеен на запястье (иллюстрация Nature Nanotechnology).

Команда Кима соединила новый формат хранения данных с инновационной системой доставки лекарственного средства.

Нижний слой пластыря покрыт наночастицами кремния, загруженными лекарствами. В отличие от никотинового пластыря устройство поставляет лекарства в организм исключительно в случае необходимости. Маленький нагреватель в пластыре автоматически прогревает наночастицы, заставляя их выпускать лекарства в кожу. Датчик температуры предотвращает перегрев устройства и не позволяет ему вызвать ожоги.

Устройство команды Кима использует внешний источник питания и процессор, которые пока нельзя заключить в носимую электронику. (Учёным не удалось найти подходящие компоненты.) Сейчас «умный пластырь» занимает небольшую площадь (как среднестатистическая клеевая повязка) и толщиной он меньше десятицентовой монетки.

«Это изобретение может оказать серьёзную помощь людям, страдающим от болезни Паркинсона, – считает Ким. – Пациент может наклеить пластырь и просто забыть о нём, не беспокоясь о побочных эффектах и не вспоминая о необходимости принимать таблетки».

В это же время команда исследователей во главе с Джоном Роджерсом (John Rogers) из университета Иллинойса разрабатывает способ включить **широкодоступные жёсткие электронные компоненты в структуры, которые будут столь же гибкими, как и устройство Кима.

Роджерс сравнил свой прототип с желейным пончиком: он представляет собой прозрачный наружный «корпус» из гибкого силикона, наполненного небольшим количеством силиконовой жидкости. Уменьшенные жёсткие компоненты плавают в этой жидкости, прицепившись к определённым точкам внешней оболочки. Когда такой пластырь соприкасается с кожей, змеевидные провода, соединяющие компоненты, разворачиваются подобно оригами, позволяя жёстким компонентам свободно скользить внутри конструкции.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/articles/2014/umnaya-kozha-vovremya-vydast-lekarstva-pri-bolezni-parkinsona

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта