Vaše najbližšie gastroenterologické vyšetrenie nemusí byť žiadnou nočnou morou. Vďaka novým technológiám bude doslova také jednoduché, ako prehltnutie vitamínu.
Samozrejme, elektronické súčiastky v tráviacom trakte nie sú v lekárskej praxi ničím novým. Zatiaľ sa síce používajú skôr ojedinele, ale ich rýchla diagnostika bakteriálnych infekcií, počiatočných príznakov Crohnovej choroby či iných ochorení je veľmi prínosná. Jedlé senzory slúžia tiež na sledovanie schopnosti organizmu prijať liečivo a sú nápomocné pri ďalšom štúdiu mikroflóry v ľudskom tele.
Jedlé senzory sú obvykle zložené z kremíka, ich výroba je nákladná, ťažko sa prispôsobujú a môže sa stať, že sa v čreve zaseknú a bude potrebné ich odstrániť chirurgicky. To by sa už onedlho mohlo zmeniť. Budúcnosť jedlej elektroniky leží v biodegradovateľných materiáloch a silikónových obvodoch, napájaných zo živín a poháňaných žalúdočnými šťavami.
Christopher Bettinger, profesor v odbore náuky o materiáloch a biomedicínskeho inžinierstva na Carnegie Melon University, pracuje spolu so svojím tímom na vývoji jedlej elektroniky a jej napájania už niekoľko rokov. Ich zámerom je vyrobiť jedlú elektroniku, ktorá by sa v čreve takmer rozpustila a dodala mu živiny. Elektroniku z organických, biologicky neškodných a prispôsobivých materiálov. Silikónové obvody by mohli byť umiestnené v hydrogély obalenom živicou, indigom či iným prírodným materiálom.
Veľkou otázkou budúcej generácie jedlých senzorov je otázka ich napájania. Súčasné senzory sú najčastejšie ovládané ručne, pomocou externých zariadení, vysielajúcich rádiovú frekvenciu k senzorom v tele. Bettinger ale hovorí, že ľudské telo sa správa podobne ako Faradayova klietka, ktorá bráni šíreniu frekvencie z vonkajšieho prostredia. Bettingerov tím preto vyvinul batériu s katódou z melanínu – pigmentu zodpovedajúceho sa farbu pokožky a vlasov – a anódou z oxidu manganičitého – minerálu vplývajúceho na náš nervový systém. Batéria je odhalená, takže pri kontakte so žalúdočnými šťavami, ktoré sa správajú ako elektrolyt, vyrába prúd a nabíja senzor. V laboratórnych podmienkach bol jej výkon 5 mili wattov za 20 hodín.
Rôzne minerály, ako magnézium, mangán či meď, patria podľa biológie, medicíny a farmácie k základným živinám. Možno ich použiť na výrobu jedlých senzorov a neprekročiť pri tom oficiálne stanovenú odporúčanú dennú dávku. Batéria zložená z látok, ktoré sa v tele už nachádzajú by mala byť pre kontrolné úrady dostatočne silným argumentom, pre schválenie ich komerčnej výroby. Dokonca aj silikón vie telo premeniť na kyselinu kremičitú, ktorá je pre neho prínosná. Čo sa melanínu týka, bude ho v špeciálnych batériách menej, než v bežne podávanej japonskej špecialite – atramentových cestovinách z kalmarov.
Vývoj a výroba jedlej elektroniky je rýchlo sa rozvíjajúcou oblasťou. Len nedávno sa objavil jedlý senzor spoločnosti Proteus Digital Health, ktorý vysiela dáta do náplaste, nalepenej na pokožke. Japonská spoločnosť Otsuka Pharmaceutical sa uchádza o licenciu na predaj liečiva, ktorého súčasťou je smart tabletka, sledujúca účinnosť lieku zvnútra tela. A len celkom nedávno sa objavila špeciálna potlač na potraviny, ktorá obsahuje elektronické organické obvody, vhodné na monitorovanie zdravotného stavu.
Čo dodať, znie to ako veľmi zaujímavá budúcnosť diagnosticky človeka a celkovo medicíny.
Zdroj:
www.spectrum.ieee.org
www.spectrum.ieee.org
Titulné foto:
Flickr by Jan Vantomme
