科学家发现可以嵌入骨骼的微芯片,可以帮助预防骨质疏松症
雅加达 - 附着在体内骨骼上的微芯片可能是预防骨质疏松症的未来。美国亚利桑那大学的科学家开发了一种超薄计算机,他们希望有朝一日能从自己的身体内监测患者的骨骼健康状况。
微芯片薄如一张纸,大小约为一分钱,使用无线技术来跟踪骨骼健康及其在受伤或骨折后愈合的能力。
"作为一名外科医生,我很高兴使用骨表面电子设备收集的测量值,有朝一日为我的患者提供个性化的骨科治疗 - 目标是加速康复并最大限度地提高创伤性损伤后的功能,"该研究的共同作者,UArizona医学院骨科外科助理教授David Margolis博士说。
骨骼健康是人口老龄化的主要问题。该研究的作者指出,由于脆弱性和骨质疏松症等疾病引起的骨折导致患者在医院度过的天数比心脏病发作,乳腺癌和前列腺癌更多。
虽然他们的新健康监测仪尚未准备好进行人体试验,但该团队认为,该芯片有朝一日可能会提高护理脆弱骨骼和其他衰老并发症的标准。
"能够监测肌肉骨骼系统的健康状况至关重要,"共同资深作者Philipp Gutruf说,他是生物医学工程助理教授,也是工程学院的Craig M. Berge副教授。
"有了这个界面,你基本上就有了一台电脑。这项技术平台使我们能够为科学家创建调查工具,以发现肌肉骨骼系统的工作原理,并使用收集到的信息来帮助恢复和治疗。
当外科医生将一个微小的芯片连接到你的骨头上时,科学家们必须制造一台足够薄的计算机,这样它就不会刺激骨骼周围的肌肉。古特鲁夫补充说,肌肉运动也可以直接从骨骼中拉出较大的微芯片。
"该设备的薄结构,大致相当于一张纸的厚度,意味着它可以符合骨骼的曲率,形成一个紧密的界面,"第一作者,生物医学工程博士生Alex Burton报道。
"他们也不需要电池。这是通过使用电源投射和称为短距离通信或NFC的通信方法实现的,NFC也用于智能手机的非接触式支付,"伯顿说。
UArizona团队必须克服的另一个障碍是骨骼脱落衰老细胞的自然能力。就像你的皮肤一样,骨骼也会更新其外层,这意味着传统的"胶水"不适用于附着微芯片。
研究人员John Szivek是骨科外科和生物医学工程教授,他开发了一种含有类似于普通骨细胞的钙颗粒的粘合剂。
"骨头基本上假设设备是它的一部分,并长成传感器本身,"古特鲁夫补充道。"这使得它能够与骨骼形成永久的结合,并在很长一段时间内进行测量。
医生将来将如何使用表面骨电子设备?
该团队认为,医生将能够将这些微芯片连接到手术过程中断裂或骨折的骨骼上,这将监测未来的愈合过程。该研究的作者表示,这对骨质疏松症患者来说将是关键,他们经常在重大伤害后遭受难治。
实时了解骨骼愈合情况可以帮助未来的医生在手术后找到正确的治疗方案。它还可以告诉医生何时需要移除骨折后经常将骨骼固定在一起的板和螺钉。