Laboratorium wszyte pod skórę

Implant wielkości ziarenka ryżu może na bieżąco wykonywać analizy krwi, a wyniki przesyłać wprost do komputera lekarza.

Publikacja: 19.03.2013 21:53

Kto przez to nie przechodził: najpierw skierowanie od lekarza, później wizyta – koniecznie na czczo – w przychodni i wbijanie igły w ramię. Po kilku dniach trzeba odebrać wyniki i zanieść je lekarzowi.

Dość – mówią specjaliści ze szwajcarskiej Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Zamiast to my chodzić do laboratorium, laboratorium przyjdzie do nas. W formie miniaturowego elektronicznego czipu wszczepianego pod skórę. Takie urządzenie może kontrolować kilka parametrów, a wyniki bezprzewodowo wysyła do lekarza. W przypadku pacjentów z chorobami przewlekłymi taki system to prawdziwa rewolucja.

Implant zostanie zaprezentowany dziś podczas targów urządzeń pomiarowych DATE 13 w Grenoble. To jeszcze prototyp, ale eksperymenty prowadzone przez szwajcarskich naukowców dowodzą, że miniaturowe urządzenie daje wyniki tak samo dokładne jak konwencjonalne laboratorium diagnostyczne. Do użytku ma szansę wejść już za cztery lata.

– Mówiąc ogólnie, nasz system daje ogromne możliwości w sytuacjach, w których konieczne jest ciągłe monitorowanie rozwoju choroby, a także sprawdzanie reakcji organizmu na leczenie – tłumaczy Giovanni de Micheli, jeden z konstruktorów. – Pozwala na nieprzerwane kontrolowanie stanu pacjenta i jego indywidualnej tolerancji na leki, a nie wyliczonej na podstawie tabelek z wiekiem, wagą czy okresowych badań krwi.

Zdaniem naukowca takie podejście ma ogromne znaczenie przy np. chemioterapii. Lekarz onkolog otrzymuje na bieżąco dane o skuteczności leczenia, a jednocześnie tolerancji organizmu pacjenta na konkretny preparat i jego dawkę. W przypadku innych chorób „wbudowane" laboratorium może z wyprzedzeniem poinformować o nadchodzących kłopotach, co pozwoli w odpowiedniej chwili łyknąć tabletkę. Świetnym przykładem może być tu monitorowanie cukrzycy, co zwykle wymaga od pacjentów nakłuwania palca i nanoszenia krwi na specjalny pasek. Elektroniczny układ wszczepiony w ciało mógłby sam zmierzyć parametry krwi i wyświetlić odpowiednią informację na ekranie komórki.

Jak to działa? W obudowie o długości kilku milimetrów zmieszczono pięć czujników (system może wykonać pięć różnych badań jednocześnie), nadajnik radiowy oraz układ odbiorczy zasilania. To właśnie z tego ostatniego urządzenia inżynierowie są najbardziej dumni – energii do działania dostarcza bowiem bateria w plasterku naklejanym na skórę. Aby ją wymienić, nie trzeba wyjmować implantu, tylko przykleić nową. W plasterku jest również układ transmisji danych. Implant wysyła bardzo słaby (nieszkodliwy dla człowieka – podkreślają Szwajcarzy) sygnał radiowy. Plaster zamienia go na sygnał standardu Bluetooth – tego samego, w który wyposażone są prawie wszystkie telefony komórkowe. Komórka przesyła dane dalej – przez Internet – do komputera lekarza.

Same czujniki są pokryte specjalnie opracowanymi enzymami dopasowanymi do badanej substancji, np. glukozy czy markerów nowotworowych. – W zasadzie możemy wykrywać prawie wszystko – zapewnia Giovanni de Micheli. – Ale enzymy mają określony okres trwałości. Musieliśmy się starać utrzymać je najdłużej jak to możliwe. Obecnie działają przez około półtora miesiąca, co jest wystarczające w większości zastosowań.

Szwajcarski implant nie jest pierwszym tego rodzaju urządzeniem. Wcześniej firma Medtronic wszczepiała czipy pod obojczyk pacjentom cierpiącym na omdlenia. Kolejne jego wersje mierzyły m.in. parametry pracy serca i poziom cukru.

Pacjentom z chorobą Alz- heimera wszczepia się zaś elektroniczne identyfikatory, które pozwalają lekarzom natychmiast poznać historię choroby i tożsamość pacjenta.

Nauka
Kwietniowa pełnia już wkrótce. Kiedy Różowy Księżyc rozświetli niebo?
Materiał Partnera
Roman jest przełomowy. W kosmiczną misję zaangażowani są Polacy. Co i jak będą badać?
Nauka
Rewolucyjne odkrycie biologów. Bonobo porozumiewają się w sposób podobny do ludzi?
Nauka
Wilki straszne zostały wskrzeszone? Niezwykły eksperyment z wymarłym gatunkiem
Materiał Partnera
Konieczność transformacji energetycznej i rola samorządów
Materiał Partnera
Sąsiedzi-turyści. Czy Warszawa powinna ograniczyć najem krótkoterminowy?