Выбор фона:
/ Новости сайта / Наука и Технологии / Тело как сеть: имплантаты и носимые устройства впервые соединили через ткани
25.09.2026

Тело как сеть: имплантаты и носимые устройства впервые соединили через ткани

Оценка: 0.0    178 0 Наука и Технологии
11:51

Инженеры из Технологического института Джорджии создали беспроводную сетевую систему, которая позволяет крошечным имплантируемым датчикам и исполнительным устройствам общаться друг с другом, а также с носимыми устройствами. Сигналы передаются через ткани тела — без Bluetooth, без NFC, без громоздких антенн.

Работа опубликована 24 сентября в журнале Science.

В чём проблема

Традиционные беспроводные сигналы плохо проходят через человеческое тело. Это ограничивало возможности носимых устройств и имплантатов: они не могли работать вместе. К тому же такие сигналы требуют крупных антенн и большого энергопотребления, а значит, имплантаты должны быть большими, чтобы вместить компоненты.

Новая система, названная SWANS (Smart Wireless Autonomous Networking System — умная беспроводная автономная сетевая система), снимает эти ограничения. Она использует естественную ионную проводимость тканей тела как соединение между устройствами.

«С нашей системой вы можете поместить датчики в лучшее место для обнаружения биологического сигнала, а исполнительные устройства — в лучшее место для терапевтического действия, — сказал Алекс Абрамсон, старший автор исследования и доцент Школы химической и биомолекулярной инженерии. — Им не нужно быть соединёнными, выровненными или даже находиться рядом друг с другом; они могут просто посылать сигналы через окружающие ткани».

Как это работает

Каждый имплантат запрограммирован реагировать на электрические импульсы определённого напряжения и длины, передаваемые через ткань от одного устройства к другому. Это позволяет избирательно активировать нужные устройства. Они также могут координироваться, чтобы данные от нескольких датчиков на теле и внутри него объединялись и запускали потенциальное терапевтическое действие.

Имплантаты сделаны из пассивных электронных компонентов, которые практически не потребляют энергию, пока ждут запуска, но мгновенно просыпаются для выполнения действия. Они меньше 3 миллиметров — достаточно крошечные, чтобы вводиться через шприц, а не хирургическим путём.

Низкое энергопотребление означает долгий срок службы. В экспериментах команда обнаружила, что крошечный исполнительный механизм, запускаемый раз в день, должен проработать около года до замены. Крошечные электрические импульсы не повреждали образцы тканей.

SWANS предназначена для передачи лишь небольших объёмов данных между устройствами — наличие или отсутствие чего-либо, сигнал «да/нет» для запуска действия. Более крупный обмен данными или тяжёлые вычисления происходят на внешнем носимом хабе, который координирует показания датчиков и направляет терапевтические действия.

Что показали эксперименты

В исследовании учёные продемонстрировали управление движениями обеих конечностей у крысы, координируя полнотельную сеть датчиков и нейронных интерфейсов. Их датчики обнаруживали, когда передняя лапа крысы двигалась, и автономно запускали другое устройство, чтобы стимулировать и сокращать мышцу задней лапы, имитируя естественную походку животного.

«Я всегда был увлечён созданием устройств, улучшающих качество жизни пациентов, — сказал Рами Ганим, докторант и первый автор исследования. — Автоматизация улучшает результаты и упрощает схемы лечения для пациентов».

Что дальше

В исследовании участвовали исследователи из области механической, биомедицинской и электрической инженерии Технологического института Джорджии, включая В. Хонга Йео и бывшего докторанта Юн Джэ Ли, ныне доцента компьютерных наук Университета штата Джорджия. Также участвовали исследователи материаловедения и инженерии Массачусетского технологического института Аристид Гумьюсенге и Камиль Кунин.

«Наша конечная надежда — полностью автоматизировать здоровье человека: доставлять терапию точно когда нужно, где нужно и делать это скоординированно по всему телу, — сказал Абрамсон. — С нашей новой системой вы можете координировать множество датчиков и исполнительных устройств в совершенно разных областях тела, что является огромным шагом вперёд в стремлении к персонализированной биоэлектронной медицине».


 
Источник:  https://earth-chronicles.ru/


Поделитесь в социальных сетях

Комментарии 0

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Похожие материалы

Разговоры у камина
Календарь
Последние комментарии
Мы — персонажи чужой игры? Как древняя идея иллюзорности мира переродилась в гипотезу симуляции
Сама заметка,уж в сотый раз повторная.Но для тех кто "не в теме"-не плоха. Оформление заме (от x-man)
Привыкли думать, что смерть — конец? Человек с IQ 210 утверждает обратное
Интересно, вот кто-нибудь сказал им, что блаженный Августин уже об этом думал. О парадоксальном соче (от tigrovaia)
Паранормальные феномены космонавта Аксенова
Это иомент гипофронтальности мозга. (от tigrovaia)
Легенды древнего Китая: Жёлтый император — пришелец со звезды Регул?
У китайцев есть предание, что их предки создали Луну. Это не юмор. (от Реабилитант)
Ученые заявили, что наше сознание может путешествовать во времени
Было такое. Во сне увидел гибель родственницы за месяц до события.... (от Реабилитант)