医療用ワイヤレスマイクロコンピューターは、患者の骨に移植するために米国で開発されました

アリゾナ大学の研究者は、患者の組織の健康状態を監視するために骨に埋め込まれるように設計された超薄型ワイヤレスデバイスを開発しました。マイクロコンピューターは、体内に長期間放置することができます。データを転送するために独自の電源を必要としません。

骨インプラントから得られたデータは、パーソナライズされた整形外科ケアの提供を可能にし、たとえば、収集されたデータに基づいて外傷のリハビリテーションをスピードアップするのに役立ちます。

このシステムはまだ承認されておらず、人間でもテストされていませんが、一度骨に埋め込まれたマイクロコンピューターは、健康状態を監視するだけでなく、それを改善するのにも役立ちます。地元の科学者によると、「骨の中のコンピューター」の存在は、筋骨格系の働きに関する正確なデータを伝え、予防、治療、リハビリテーションのために収集された情報を使用できる研究ツールの作成を可能にします。

筋肉は骨にぴったりとフィットし、常に動いているため、隣接する組織を刺激したり剥がれたりしないように、デバイスを十分に薄くすることが重要です。

設計されたコンピューターは一枚の紙よりも厚くなく、おおよそ小さなコインのサイズです。この場合、デバイスは骨の形状に応じて変形することができ、電池を必要としません。外部の電子機器と相互作用するために、たとえばスマートフォンや非接触型決済用の銀行カードで使用されているNFCチップと同様のテクノロジーが使用されています。

骨の外層は皮膚の外層と同様に「更新」されるため、組織に取り付ける従来の方法は適切ではありません。特殊な接着剤を使用しても、デバイスは数か月以内に剥がれます。この問題を解決するために、骨細胞とほぼ同じ構造のカルシウム粒子を含む特殊な接着剤が開発されました。このおかげで、科学者たちはなんとか骨を「だまし」、マイクロコンピューターをその一部と見なすことを余儀なくされました。これにより、骨との永続的な「結合」を形成し、長時間測定を行うことができます。

たとえば、医師は壊れた骨やひびの入った骨にデバイスを取り付けて、治療の進行状況を追跡できます。骨粗鬆症のような診断を受けた患者は、骨折が再発することが多いため、これは非常に役立ちます。骨がどれだけ早くそしてよく回復するかを知っているので、最適な治療法を処方し、骨折の場合に異物付着要素を適時に除去することを決定することが可能です。さらに、一部の患者は、重大な副作用を伴う骨折治癒を加速するための薬を処方されています。新しい監視方法により、医師はそのような薬を処方する際により多くの情報に基づいた決定を下すことができます。

著者: Vitalii Babkin