Mobilne implanty zoperują nas od środka
Na międzynarodowej konferencji Solid-State Circuits zaprezentowano niewielkie, zasilane bezprzewodowo urządzenie medyczne, które po wszczepieniu do krwioobiegu może wykonywać zabiegi mikrochirurgiczne.
Niewielkie urządzenie opracowane przez Adę Poon ze Stanford School of Engineering ma szanse zrewolucjonizować współczesną medycynę. Wystarczy je wstrzyknąć do krwioobiegu, a samo dostarczy lek w odpowiednie miejsce, przeprowadzi diagnozę, a nawet dokona niewielkiego zabiegu chirurgicznego - np. usunięcia płytki miażdżycowej z naczyń krwionośnych. Jeszcze do niedawna było to niemożliwe ze względu na ograniczenia związane z zasilaniem. Wszystkie tego typu urządzenia czerpią energię z baterii, które zwiększają ich rozmiar i po kilku latach wymagają wymiany.
Stosowanie obecnie implanty umieszczane są w tkance na stałe, przez co nie stanowią zagrożenia dla zdrowia pacjenta. Mobilne implanty powinny być tak niewielkie, aby mogły bezpiecznie podróżować w świetle naczyń wraz z krwią. Ada Poon stanęła przed wyzwaniem polegającym na opracowaniu technologii bezprzewodowego ładowania urządzenia. Zrezygnowanie z umieszczania w nich baterii pozwoliłaby na drastyczne zmniejszenie gabarytów. Również w tym pomyśle nie ma nic innowacyjnego. Okazuje się jednak, że poprzednicy podchodzili do niego w niewłaściwy sposób.
Ludzka tkanka jest słabym przewodnikiem, ale fale radiowe mogą przez nią wędrować. Liczy się odpowiednia częstotliwość. W przypadku odkrycia Poon jest ona stukrotnie wyższa od zakładanej przez jej poprzedników i wynosi 1 GHz. Co szczególnie istotne, antena umieszczona na mobilnej sondzie nie jest wcale 100 razy większa - jej powierzchnia wynosi jedynie 2 mm2. To umożliwia urządzeniu swobodne poruszanie się po większych naczyniach wraz z krwią.
Mobilny wszczep czerpie energię z fal radiowych wysyłanych przez zewnętrzny nadajnik. Są one odbierane przez spiralną antenę zlokalizowaną na jego powierzchni. Oba elementy - antena i nadajnik - są sprzężone magnetycznie w taki sposób, że każda zmiana prądu w tym drugim indukuje napięcie w spiralnym przewodzie.
Odkrycie Ady Poon ma wielkie znaczenie dla pacjentów skazanych na elektroniczne wszczepy. W przyszłości może zniknąć konieczność wyjmowania ich w celu wymiany zużytego ogniwa. Nieinwazyjnie będzie odbywać się również, stosunkowo ryzykowny, zabieg usuwania płytki miażdżycowej z naczyń wieńcowych.
