Deri altına implante edilen tıbbi cihazlar, cerrahi yöntemlerle vücuda yerleştirilir. Birçoğu pille çalışır veya kablosuz olarak şarj edilebilir. Ancak pilleri bitebilir hem güç hem veri aktarımını kablosuz olarak aktarmanın teknik zorlukları bulunur. alandaki olası çözümlerden biri, implante cihazı harici ekipmana bağlayan fiziksel fiş olarak karşımızı çıkıyor ancak yöntemin getirdiği başka sorunlar mevcut. Yara açık kalmak zorunda kalır enfeksiyon riskini artırır, sert malzemeler ise çevredeki dokuya zarar verebilir.
Kaliforniya Üniversitesi Irvine’dan araştırmacılar, doku benzeri yumuşak bağlantı noktası geliştirdi; Implantable Bioelectronic Outlet, ya kısaca IBO adını verdikleri cihaz, deri altına gizlenmiş elektrik prizi gibi düşünülebilir. Doktorlar yüksek hızlı veri indirmesi, implante edilmiş pili şarj etme veya elektriksel uyarım verme ihtiyacı duyduklarında, küçük iğneyi doğrudan deriden yumuşak bağlantı noktasına sokabilir.
Doku benzeri priz
Science Advances dergisinde yayınlanan makaleye göre, IBO yaklaşık 150 mikrometre genişliğinde deliklere sahip ( stilenin, ince iğne benzeri probun çapına yakın) yumuşak, sünger benzeri gözenekli polimerden yapılıyor. Araştırmacılar, elektriğin tüm yapı boyunca esnekliği koruyarak düzgün şekilde ilerlemesini sağlamak amacıyla küçük deliklerin iç duvarlarını kaplamak için süngeri iletken polimere yerleştiriyor.
Ardından, nemi dışarıda tutmak elektriksel yalıtım sağlamak için ince, suya dayanıklı silikon tabakayla kapladılar. Son olarak, silikon kaplı sünger katmanlardan birkaçını üst üste dizerek esnek silikonla birbirine bağladılar.
Güvenlik performans testleri
İlk mekanik elektriksel testlerin ardından, cihazları kemirgenlere implante ettiler. Bağlantı noktaları, araştırma ekibinin dahili çipten saniyede 16 megabit hızında yüksek hızlı dijital beyin sinyalleri akıtmasına, implante edilmiş pili şarj etmesine sinir uyarım akımları vermesine olanak sağladı.
IBO’lar, vücut içinde yıldan fazla süre işlevini korudu çevredeki dokuda önemli yara izi veya iltihaplanma görülmedi. Araştırmacılar, kronik olarak implante edilen IBO’ların yıllık implantasyonun ardından işlevsel kaldığını biyolojik olarak iyi tolere edildiğini belirtti.
Domuzlarla yapılan deneyde, çıkış cerrahi sırasında optik sinire elektriksel uyarım vermek için kullanıldı geleneksel kablolu bağlantı kadar iyi performans gösterdi. Araştırmacılara göre IBO, implante edilebilir biyoelektronik cihazlar için sinyal güç aktarımındaki temel zorlukları ele alıyor.
Önlerinde daha yapılacak çok iş olsa ekip, geliştirdikleri prizin vücut içindeki cihazlara harici donanımın doğrudan güvenilir şekilde bağlanmasını sağlayabilecek güvenli yol sunabileceğine inanıyor.
: Science Advances, UC Irvine
