https://frosthead.com

Hacking το ανθρώπινο σώμα με προσωρινή τατουάζ και μικροσκοπικά εμφυτεύματα

Όταν οι συσκευές μπορούν να παρακολουθήσουν κάθε βήμα που παίρνουμε και τα μέρη του σώματος γίνονται σε εκτυπωτές 3-D, φαίνεται παράξενα πρωτόγονο ότι τα άτομα με διαβήτη πρέπει ακόμα να σπρώχνουν τα δάχτυλά τους κάθε μέρα για να ελέγξουν το επίπεδο του σακχάρου στο αίμα τους. Δεν αποτελεί έκπληξη ότι αυτός είναι ένας από τους μεγάλους λόγους που πολλοί ασθενείς με διαβήτη πέφτουν από την πίστα όταν πρόκειται για τη διαχείριση των συνθηκών τους - κουράζονται από όλα τα καρφιά.

σχετικό περιεχόμενο

  • Έχετε ένα τατουάζ; Το Apple Watch δεν μπορεί να λειτουργήσει για εσάς

Αλλά η ανακούφιση από τις ακανθώδεις άκρες των δακτύλων φαίνεται να είναι στο δρόμο, με τη μορφή μιας απλής απόλαυσης της παιδικής ηλικίας - το προσωρινό τατουάζ. Μια ερευνητική ομάδα στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας του Σαν Ντιέγκο έχει δημιουργήσει έναν ευέλικτο αισθητήρα τυπωμένο σε λεπτό χαρτί τατουάζ που κολλάει στο δέρμα ενός ατόμου. Αφού συνδεθούν, τα ηλεκτρόδια της ταινίας δημιουργούν ένα ήπιο ρεύμα για περίπου 10 λεπτά μετά από κάθε γεύμα. Το ρεύμα αυτό αντλεί γλυκόζη, που μεταφέρεται μέσω του σώματος με θετικά φορτισμένα ιόντα νατρίου, πιο κοντά στην επιφάνεια του δέρματος. Μετρώντας πόσο ισχυρό είναι το φορτίο ακριβώς κάτω από το δέρμα, ο αισθητήρας υπολογίζει πόσο γλυκόζη - η ζάχαρη που διαβητικοί έχουν πρόβλημα να σπάσει - βρίσκεται στην κυκλοφορία του αίματος.

Μια συσκευή που ονομάζεται GlucoWatch, η οποία εγκρίθηκε από το FDA το 2001, λειτουργούσε με την ίδια γενική αρχή, αλλά ποτέ δεν πιάστηκε. Το πρόβλημα ήταν ότι προκάλεσε ερεθισμούς του δέρματος και συχνά είπε στους ανθρώπους ότι τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα ήταν υψηλότερα από ό, τι ήταν στην πραγματικότητα.

Μέχρι στιγμής, το προσωρινό τατουάζ έχει αποφύγει αυτά τα προβλήματα, εν μέρει επειδή χρησιμοποιεί χαμηλότερο ηλεκτρικό ρεύμα. Επτά άτομα ηλικίας μεταξύ 20 και 40 ετών, που συμμετείχαν σε δοκιμασία, δεν ανέφεραν τίποτα περισσότερο από ένα ελαφρύ τσούξιμο όταν το τατουάζ έλαβε μετρήσεις. Και αυτές οι μετρήσεις, που συγκεντρώθηκαν μετά από πλούσια σε υδατάνθρακες γεύματα σόδας και σάντουιτς, ήταν πολύ παρόμοια με τις μετρήσεις του σακχάρου στο αίμα που λαμβάνονται μέσω των παραδοσιακών ραβδιών δακτύλων.

Κάθε τατουάζ διαρκεί μια μέρα, πριν να χρειαστεί να αντικατασταθεί. Αυτό μπορεί να ακούγεται αρκετά αναποτελεσματικό, αλλά οι ταινίες αισθητήρα σακχάρου στο αίμα είναι φθηνές - μόνο μερικά σεντ το καθένα, σύμφωνα με τον επικεφαλής ερευνητή Amay Bandodkar.

Στο πειραματικό στάδιο του, το προσωρινό τατουάζ δεν μπορεί να παράσχει στο πρόσωπο που το φοράει μια αριθμητική τιμή του επιπέδου σακχάρου στο αίμα. Αλλά ο στόχος είναι να δώσετε τις δυνατότητες Bluetooth για τατουάζ που θα της επιτρέψουν να στείλει τα δεδομένα απευθείας σε μια κινητή συσκευή ή ένα γραφείο γιατρού.

Τα διαβήτη προσωρινά τατουάζ δεν θα είναι στο φαρμακείο γειτονιά σας σύντομα. Η έρευνα του Σαν Ντιέγκο έγινε για να δημιουργήσει μια απόδειξη της έννοιας. Θα μπορούσε η προσέγγιση να λειτουργήσει και πόσο καλά; Αλλά με βάση τα αποτελέσματα, Bandodkar αισθάνεται προσωρινή τατουάζ θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση άλλων ενώσεων στο αίμα, όπως τα φάρμακα ή τα επίπεδα αλκοόλ.

Το σώμα ηλεκτρικό

Η ιδέα της χρήσης ηλεκτρικών παλμών για χειραγώγηση ή θεραπεία παθήσεων δεν είναι καθόλου νέα - ο πρώτος βηματοδότης εμφυτεύτηκε σε ανθρώπινο σώμα το 1958. Αλλά μέχρι πολύ πρόσφατα, οι συσκευές συνήθως ήταν σπασμωδικές και δεν ήταν ιδιαίτερα ακριβείς, συχνά διέγερζαν περισσότερα νευρικά κυκλώματα από αυτά που χρειάζονταν προς το.

Τώρα, όμως, ένα νέο πεδίο της ιατρικής έρευνας, που μερικές φορές αναφέρεται ως "electroceuticals", παίρνει μορφή. Περιλαμβάνει τη χρήση εμφυτεύσιμων ηλεκτρονικών συσκευών για τον έλεγχο των νευρικών κυκλωμάτων του σώματος και λειτουργεί σύμφωνα με τη θεωρία ότι εάν μπορείτε να χαρτογραφήσετε τη νευρική οδό μιας νόσου, τότε θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε μικροσκοπικά ηλεκτρόδια για να τα θεραπεύσετε. Με την εστίαση σε συγκεκριμένους νευρώνες, οι θεραπείες θα μπορούσαν να είναι πολύ ακριβέστερες από τις πλημμύρες ενός ολόκληρου συστήματος με φάρμακα.

Η GlaxoSmithKline, η βρετανική εταιρεία φαρμακευτικών και υγειονομικών υπηρεσιών, ήδη στοιχηματίζει σε αυτό το είδος βιοηλεκτρικής έρευνας. Δημιούργησε ένα ταμείο ύψους 50 εκατομμυρίων δολαρίων για τη στήριξη έως και επτά νέων εταιρειών στον τομέα, ενώ το περασμένο φθινόπωρο ανέλαβε άλλα 5 εκατομμύρια δολάρια σε ένα Ταμείο Προκλήσεων Καινοτομίας για να ενθαρρύνει τους ερευνητές να αναπτύξουν βιοηλεκτρικές συσκευές.

Επίσης, τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας ανακοίνωσαν το περασμένο φθινόπωρο ότι θα δαπανήσει σχεδόν 250 εκατομμύρια δολάρια κατά τα επόμενα έξι χρόνια για να χαρτογραφήσει τις νευρικές οδούς και τις ηλεκτρικές δραστηριότητες πέντε διαφορετικών συστημάτων οργάνων και στη συνέχεια να αναπτύξει συσκευές που μπορούν να προσαρτηθούν στις κατάλληλες νεύρα και να καταπολεμήσουν ασθένειες σε αυτά τα όργανα. Δεν πρόκειται για μικρή επιχείρηση. Οι ερευνητές θα πρέπει να είναι σε θέση να προσδιορίσουν ποια νεύρα κάνουν ό, τι για ένα όργανο, ώστε να γνωρίζουν πού να εφαρμόσουν το ηλεκτρικό φορτίο.

Αλλά ήδη, οι βιοηλεκτρονικές συσκευές δείχνουν πού κατευθύνεται το φάρμακο:

  • Νωρίτερα αυτό το μήνα, η Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA) ενέκρινε μια συσκευή που διεγείρει τα νεύρα στο στομάχι για να βοηθήσει τους παχύσαρκους να χάσουν βάρος. Το επαναφορτιζόμενο σύστημα Maestro αποτελείται από ένα μικρό δίσκο, που εμφυτεύεται κάτω από το δέρμα ενάντια στις νευρώσεις, που παράγει ηλεκτρικό παλμό. Αυτός ο παλμός στέλνει σήματα που εμποδίζουν το νεύρο του πνεύμονα, με αποτέλεσμα το άτομο να αισθάνεται πλήρες.
  • Πέρυσι, ο FDA έδωσε το πράσινο φως σε μια συσκευή εμφυτευμένη κοντά στην κλειδαριά που συγκλίνει με ήπιο υπογλώσσιο νεύρο κάτω από το πηγούνι. Είναι ένα νέο είδος θεραπείας για την άπνοια του ύπνου, η κατάσταση κατά την οποία οι άνθρωποι σταματούν να αναπνέουν κατά τη διάρκεια του ύπνου επειδή οι αεραγωγοί τους κλείνουν προσωρινά. Οι ηλεκτρικοί παλμοί σχεδιάζονται για να διατηρούν ανοικτούς τους αεραγωγούς.
  • Περισσότεροι από τους μισούς ασθενείς με σοβαρή ρευματοειδή αρθρίτιδα, σε πρόσφατη κλινική δοκιμή στο Άμστερνταμ, δήλωσαν ότι ο πόνος τους μειώθηκε μετά την εμφύτευση μιας συσκευής στους λαιμούς τους. Χρησιμοποιώντας ένα μαγνήτη, οι ασθενείς ήταν σε θέση να ενεργοποιήσουν τη συσκευή για τρία λεπτά κάθε μέρα. Οι προκύπτουσες ηλεκτρικές παρορμήσεις μειώνουν τον αριθμό των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος που ταξιδεύουν στις αρθρώσεις τους, διευκολύνοντας την φλεγμονή που προκαλεί πόνο.
  • Οι ερευνητές στη Γερμανία κατάφεραν να μειώσουν την αρτηριακή πίεση των αρουραίων έως και 40% με μια συσκευή που περιτυλίγεται γύρω από ένα νεύρο στο λαιμό. Οι επιστήμονες δήλωσαν ότι η αρτηριακή πίεση μειώθηκε μέσα σε πέντε δευτερόλεπτα μετά την διέγερση του νεύρου.
  • Τον περασμένο χρόνο, η FDA ενέκρινε την πρώτη ασύρματη συσκευή νευροδιαμόρφωσης που μπορεί να βοηθήσει στην ανακούφιση του χρόνιου πόνου στην πλάτη και στα πόδια. Η μικροσκοπική εμφυτεύσιμη συσκευή, με μήκος μόνο μερικά εκατοστά, ενεργοποιεί μια αντίδραση που επιτρέπει στον εγκέφαλο να αποκαταστήσει ειδικά σήματα πόνου.
Hacking το ανθρώπινο σώμα με προσωρινή τατουάζ και μικροσκοπικά εμφυτεύματα