애리조나 대학(University of Arizona)의 연구원들은 환자 조직의 건강을 모니터링하기 위해 뼈에 이식하도록 설계된 초박형 무선 장치를 개발했습니다. 마이크로 컴퓨터는 오랫동안 몸에 남아있을 수 있습니다. 데이터를 전송하기 위해 자체 전원이 필요하지 않습니다.
뼈 임플란트에서 얻은 데이터는 예를 들어 수집된 데이터를 기반으로 외상 재활을 가속화하는 데 도움이 되는 맞춤형 정형 외과 치료를 제공할 수 있습니다.
시스템이 아직 승인되거나 인간에게 테스트되지는 않았지만, 일단 뼈에 이식된 마이크로컴퓨터는 건강을 모니터링하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 개선에도 도움이 될 것입니다. 지역 과학자들에 따르면 "뼈 속의 컴퓨터"가 있으면 근골격계의 작업에 대한 정확한 데이터를 전달하고 예방, 치료 및 재활을 위해 수집된 정보를 사용할 수 있는 연구 도구를 만들 수 있습니다.
근육이 뼈에 꼭 맞고 끊임없이 움직이기 때문에 인접 조직을 자극하거나 찢어지지 않을 정도로 장치가 얇아야 합니다.
설계된 컴퓨터는 종이 한 장보다 두껍지 않고 대략 작은 동전 크기입니다. 이 경우 뼈의 모양에 따라 장치가 변형될 수 있으며 배터리가 필요하지 않습니다. 외부 전자 장치와 상호 작용하기 위해 예를 들어 비접촉 결제를 위한 스마트폰 및 은행 카드에 사용되는 NFC 칩과 유사한 기술이 사용됩니다.
뼈의 바깥층은 피부의 바깥층처럼 "재생"되기 때문에 조직에 부착하는 전통적인 방법은 적합하지 않습니다. 특수 접착제를 사용해도 몇 달 안에 장치가 벗겨집니다. 이 문제를 해결하기 위해 뼈 세포와 거의 동일한 구조의 칼슘 입자를 포함하는 특수 접착제가 개발되었습니다. 덕분에 과학자들은 뼈를 "속여서" 마이크로컴퓨터를 그 일부로 간주하도록 했습니다. 이를 통해 뼈와 영구적인 "결합"을 형성하고 오랫동안 측정할 수 있습니다.
예를 들어 의사는 부러지거나 금이 간 뼈에 장치를 부착하여 치료 진행 상황을 추적할 수 있습니다. 이것은 골절이 자주 재발하기 때문에 골다공증과 같은 진단을 받은 환자에게 매우 유용합니다. 뼈가 얼마나 빠르고 잘 복원되는지 알면 최적의 치료를 처방하고 골절의 경우 외부 부착 요소를 적시에 제거하는 결정을 내릴 수 있습니다. 또한 일부 환자는 심각한 부작용과 함께 골절 치유를 가속화하기 위해 약물을 처방받습니다. 새로운 모니터링 방식을 통해 의사는 그러한 약물을 처방할 때 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있습니다.
2021-11-23 09:02:43
작가: Vitalii Babkin