Ett team av forskare från Tufts University kan vara på väg att äntligen ändra det med de första "smarta" trådarna någonsin, som är utrustade med nanoskalasensorer, elektronik och mikrofluider för att trådlöst samla in diagnostiska data i realtid när de sutureras genom kroppsvävnad. Tillsammans gör dessa trådar det möjligt för forskare att övervaka fysiologiska parametrar och vävnadshälsa, inklusive tryck, stress, belastning och temperatur, enligt en tidning som publicerades i måndags i tidskriften Microsystems & Nanoengineering.
Rekommenderade videor
Substrat som glas och kisel har tidigare varit packade med nanoskalasensorer för att samla in diagnostiska data, men eftersom dessa material är tvådimensionella, de är begränsade till plana ytor och kan inte känna av egenskaper djupt inne i kroppen, enligt Dr. Sameer Sonkusale, chef för det tvärvetenskapliga Nano Lab vid Tufts University's School of Engineering och motsvarande författare till tidningen.
"Vi ville utforska hur man kan konstruera sensorer som kan interagera intimt med vävnader för att samla in diagnostiska data," sa Sonkusale till Digital Trends. "Trådar ger överraskande ett idealiskt underlag på grund av deras flexibilitet och storlek och förmågan att suturera dem där du behöver dem. Så vi bestämde oss för att undersöka möjligheten att skapa funktionella avkänningstrådar för dessa applikationer."
Nano Lab, Tufts University
Tillsammans med huvudförfattaren Dr. Pooria Mostafalu utvecklade Sonkusale och teamet trådar som tjänar en mängd olika medicinska funktioner. "En del som transporterar vätskor på grund av naturlig kapillärverkan, några som kan känna av pH och glukos, och några som kan känna av temperatur och fysisk belastning," sa han. Ytterligare trådar utvecklades för att hjälpa till med elektrisk avkänning och överföring.
Genom att konstruera en så varierad "verktygslåda" sa Sonkusale att hans team kunde skapa "en hel trådbaserad diagnostisk plattform" som gjorde det möjligt för olika trådar att stödja varandra genom att transportera vätskor, känna av parametrar och överföra resultat till smartphones och datorer.
"Vi ser att dessa trådar potentiellt är inbäddade med ortopediska implantat, eller potentiellt används som kirurgiska trådar som kan ge värdefull information från djupet av vävnaden”, Sonkusale Lagt till. "Vi ser också potential för att de kan användas vid behandling av kroniska sår för att ge information om sårläkning."
Teamet har bara genomfört kortsiktiga biokompatibilitetsstudier på möss och in vitro, men Sonkusale hoppas kunna utföra långtidsförsök snart när de utforskar olika alternativa trådmaterial.
Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.
