המסת ביו-אלקטרוניקה: שתלים שיכולים להיספג בגוף

• מְחַבֵּר:
• שם היוצר

  Quantumrun Foresight
• ינואר 31, 2023

אלקטרוניקה המושתלת בתוך הגוף יכולה לשמור על לבבות יציב, רעידות שקטות ולרפא פציעות - אבל במחיר. מכונות אלו הן לרוב מכשירים גדולים וחודרניים הדורשים ניתוח להשתלה ולעיתים יש צורך להחליף אותם בגלל גודלם ומורכבותם. מדענים מתנסים בהמסת שתלים כמו קוצבי לב כדי להפחית את הסיבוכים והסיכונים הללו.

המסת הקשר ביו-אלקטרוניקה

שתלי גוף, כגון קוצבי לב וחומרה אחרת, עלולים להוביל לזיהומים, בעיקר כשהם ממוקמים ליד הלב, על פי חוקרים מאוניברסיטת נורת'ווסטרן בארה"ב. אחד הפתרונות הפוטנציאליים הוא לפתח ביו-אלקטרוניקה מסיסה המפחיתה עקירות כירורגיות, וכתוצאה מכך עלויות נמוכות יותר וטיפול טוב יותר בחולים. בדרך זו, המסת ביו-אלקטרוניקה יכולה לתת מענה לצורך בטכנולוגיות השתלות זמניות.

לאחר התקף לב, ניתוח לב פתוח או מנת יתר של תרופות, חלק מהחולים זקוקים לקוצב לב באופן זמני בלבד. הטיפול הסטנדרטי כולל החדרת חוט שנשאר במקומו במשך שלושה עד שבעה ימים; עם זאת, חוטים אלה עלולים להזדהם או להתנתק ממקומם. עם המסת ביו-אלקטרוניקה, התהליכים הכימיים של הגוף יכולים לפרק את המכשירים הללו באופן טבעי.

החומרים הנספגים של טכנולוגיה זו מאפשרים מגוון רחב של מכשירים אבחוניים וטיפוליים חולפים. ניתן להשתמש במכונות אלו לניטור התקדמות המחלה והצלחת הטיפול, כמו גם טיפולים חשמליים, תרופתיים, תאים ותכנות מחדש של גנים. כמה חוקרים כבר בוחנים לפתח חיישנים מסיסים שניתן להשתיל בלב ובמוח כדי לנטר אפילפסיה והתקפי לב. 

השפעה משבשת

אוניברסיטת נורת'ווסטרן פיתחה מכשירים ניתנים להשתלה מסיסים עם מקרי שימוש משתנים. בשנת 2018 הציגו החוקרים שתל מתכלה כדי להאיץ את תיקון העצבים לאחר הניתוח. לאחר מכן, בשנת 2021 ובשיתוף עם אוניברסיטת ג'ורג' וושינגטון, הם פיתחו מכשיר קצב לב אשר נספג בגוף במשך חמישה עד שבעה שבועות. 

מכונה זו מונחת על פני הלב במהלך הניתוח והיא אידיאלית עבור מטופלים לאחר ניתוח הזקוקים לקצב זמני. בנוסף, המכשיר שואב חשמל ממקור חיצוני באמצעות תקשורת שדה קרוב (NFC), ומבטל את הצורך בסוללות או כבלים אחרים. קל משקל ודק, עובי הביו-אלקטרוניק הוא 250 מיקרון בלבד. הוא גם רך וגמיש, עם אלקטרודות שנלכדות על פני הלב כדי לספק דופק חשמלי.

החוקרים אופטימיים שעם המשך ההתפתחויות, בקרוב ניתן יהיה להשתיל קוצבי לב דרך וריד או זרוע. המטרה היא לתת עדיפות לנוחות המטופל ולאפשר להם יותר תנועה לאחר הניתוח.

בשנת 2022 המציאה האוניברסיטה שתל קטן ורך שיכול להרגיע כאב ללא שימוש בסמים. מכשיר זה יכול לספק לסובלים חלופה לא ממכרת לאופיואידים ותרופות אחרות. המכונה התואמת ביולוגית עוטפת בעדינות עצבים כדי לספק קירור מדויק וממוקד כאחד, קהה את העצבים וחוסמת אותות כאב מלהגיע למוח. המשתמש יכול להפעיל את המכשיר מרחוק באמצעות משאבה חיצונית, וכן להגדיל או להקטין את רמות העוצמה. מכיוון שהוא נספג בגוף באופן טבעי, אין צורך במיצוי כירורגית בסיום הטיפול.

יישומים של פיסת ביו-אלקטרוניקה

יישומים מסוימים של המסת ביו-אלקטרוניקה עשויים לכלול: 

• מחקר נוסף על חומרים לבישים או שתלים מתמוססים אחרים כדי להפחית את הצורך בניתוח פולשני וסיבוכים לאחר ניתוח
• שתלים שניתן להשתמש בהם לטיפול בפצעים או דימומים פנימיים באמצעות פולסים חשמליים ונעלמים לאחר הזמן שנקבע.
• שיתופי פעולה נוספים בין מגזרי מדעי החומר והביוטכנולוגיה להמשך שיפור הטכנולוגיה והרחבת מקרי השימוש בה.
• המסת חיישנים רפואיים המשמשים במחקרי בריאות גדולים כדי לנטר את היעילות של תרופות וטיפולים חדשים במשתתפים.
• הטכנולוגיה מיושמת על מוצרי צריכה כלליים, אשר עשויה לסייע בהפחתת פסולת הטמנה.

שאלות להגיב עליהן

• מהם היתרונות הפוטנציאליים הנוספים של המסת שתלים?
• כיצד ניתן להשתמש בטכנולוגיה זו בתעשיות אחרות?