Новая технология улучшает способность контролировать точные местоположения в теле.
Идея путешествия внутрь человеческого тела для решения проблем со здоровьем возникла, по крайней мере, со времен популяризации научной фантастики, но подход к медицине еще не стал реальным.
Умные таблетки помогают диагностировать расстройства кишечника. Изображение предоставлено: исследователи Калифорнийского технологического института.
Теперь исследователи из Калифорнийского технологического института разработали то, что они называют GPS для умные таблетки, достаточно маленький, чтобы путешествовать по человеческому телу и помогать диагностировать болезни. Умные таблетки могут собирать данные о состоянии здоровья, записывать изображения и даже доставлять лекарства по мере их прохождения через желудочно-кишечный тракт.
Однако умная таблетка должна знать свое местоположение в организме, чтобы хорошо выполнять свою работу. «Беспроводная локализация умных таблеток и других крошечных устройств глубоко внутри тела с высокой точностью очень сложна», — говорит инженер-электрик Азита Эмами. «Недорогое решение может открыть новые возможности в диагностике и лечении распространенных заболеваний».
Инженер-химик и биомедицинский инженер Михаил Шапиро говорит, что есть три возможных способа получить доступ к местам внутри тела, чтобы увидеть, что происходит.
«Мы можем поместить внутрь что-то вроде устройства для колоноскопии, вскрыть тело или проглотить маленькую таблетку, которая сделает соответствующие измерения», — говорит Шапиро. «Я думаю, что большинство людей выберут последнее, если оно обеспечивает эффективность, необходимую для диагностики и лечения».
Хирург в маске во время операции – иллюстративное фото. Изображение предоставлено: NCI.
Исследователь Калифорнийского технологического института Саранш Шарма вместе с Эмами и Шапиро разработал технологию «умных таблеток». Он был протестирован в сотрудничестве с исследователями из Массачусетского технологического института. Статья с описанием работы появляется в журнале Природа Электроника. Исследование было частично поддержано Национальный научный фонд США.
Технология получила название iMAG, сокращение от Ingestible Microdevices for Anatomic-mapping желудочно-кишечного тракта. Это не первая реализация отслеживаемой смарт-таблетки, но ее создатели говорят, что она самая точная и простая в использовании.
Эмами говорит, что для наблюдения за перистальтикой желудочно-кишечного тракта пациенту обычно требовалось выпить несколько «маркеров», а затем сделать рентген, чтобы увидеть, как далеко продвинулись маркеры. «Однако это не показывает динамического движения», — говорит она. «То, что мы делаем, показывает движение в реальном времени, и есть вероятность, что мы могли бы добавить к умной таблетке доставку лекарств или сенсоры».
Эмами говорит, что предыдущие попытки отслеживания движения умных таблеток в реальном времени основывались на так называемой радиочастотной триангуляции; таблетка была, по сути, радиомаяком. Хотя радиочастотная триангуляция работает, она не может точно определить местонахождение умной таблетки с разрешением лучше, чем несколько сантиметров, что недостаточно точно, чтобы точно определить, где находится таблетка в изгибах и поворотах кишечника. Однако таблетка iMAG может быть обнаружена с субмиллиметровой точностью, говорит Эмами.
Источник: NSF
