İmplantlardan oluşan yerel bir ağ, vücudunuzu kablolama olarak kullanıyor

Georgia Tech'teki araştırmacılar, tıbbi implantlar arasında elektrik sinyalleri iletmek için insan vücudu dokusunu kullanan SWANS (Akıllı Kablosuz Otonom Ağ Sistemi) adlı çığır açıcı bir ağ sistemi geliştirdiler. Sinyal zayıflaması ve yüksek güç tüketiminden muzdarip olan radyo dalgaları veya Bluetooth'a dayanan geleneksel yöntemlerin aksine, bu yeni yaklaşım iyonik iletimi kullanarak vücudun kendi sinir sistemini taklit ediyor. İnsan dokusunun doğal iletkenliğinden yararlanan sistem, çeşitli implante edilmiş cihazlar arasında kesintisiz iletişime olanak tanıyor ve bu da birbirine bağlı tıbbi teknoloji aracılığıyla kronik sağlık durumlarını yönetme biçimimizi kökten değiştirebilir.

SWANS'ın teknik tasarımı, voltaj darbeleri yayan ve daha sonra şırıngayla enjekte edilebilir küçük implantlar tarafından alınan giyilebilir bir merkez etrafında yoğunlaşıyor. Baş mühendis Alex Abramson'a göre bu yöntem, Bluetooth'tan çok daha verimli olup pil ömrünü 15 kattan fazla uzatıyor. Sistem, vücuda yayılan kısa bir elektrik alanı oluşturarak çalışıyor; bireysel implantlar yalnızca belirli darbe eşiklerine yanıt verecek şekilde programlanıyor, bu da yalnızca hedeflenen cihazın tepki vermesini sağlıyor. Bu mekanizma, kalabalık bir odada sadece kendi ismi çağrıldığında dönen bir kişiye benziyor ve dahili sensörler ile aktüatörlerden oluşan karmaşık bir ağ içinde hassas kontrole olanak tanıyor.

Vücudu bir iletişim aracı olarak kullanma fikri, hap yutulduğunu doğrulamak için iyonik iletim kullanan Abilify MyCite gibi FDA onaylı ürünlerde görüldüğü üzere tamamen yeni değil. Ancak önceki sistemler büyük ölçüde basit, noktadan noktaya bağlantılarla sınırlıydı. Georgia Tech ekibi, ölçeklenebilir, çok cihazlı bir ağ oluşturarak bu alanı önemli ölçüde ilerletti. Science dergisinde yayınlanan araştırmaları, bu teknolojinin yağ, kas ve kemik dahil olmak üzere çeşitli doku türlerinde çalışabileceğini ve tarihsel olarak karmaşık, çok implantlı terapötik ekosistemlerin geliştirilmesini engelleyen fiziksel engelleri etkili bir şekilde aştığını gösteriyor.

Pratik testler etkileyici sonuçlar verdi ve ekip sistemi tavuk göğsü, domuz göbeği ve canlı fareler üzerinde başarıyla gösterdi. Önemli bir deneyde, bir farenin ön bacağındaki sensörler, arka bacakta karşılık gelen bir seğirmeye neden olan bir sinyali tetikledi ve bu da sistemin karmaşık, gerçek zamanlı koordinasyon yeteneğini kanıtladı. Ayrıca araştırmacılar, kullanılan elektrik darbelerinin mevcut kalp pilleri ve nörostimülatörler tarafından belirlenen güvenlik sınırları içinde olduğunu belirttiler. İki aylık testlerden sonra bile implantlar, aşırı yara dokusu veya çevreleyen sinirlere veya kalp fonksiyonuna zarar verme gibi önemli bir yan etki göstermedi.

İleriye bakıldığında, SWANS'ın potansiyel uygulamaları, özellikle nörostimülasyon ve ilaç dağıtımının entegrasyonunda oldukça geniştir. Günümüzde bu tedaviler genellikle ayrı ayrı çalışır, ancak SWANS, bir ilaç pompasının bir nörostimülatörden gelen verilere dinamik olarak yanıt verdiği birleşik bir ağ sağlayabilir. Sistem yüksek bant genişliğine sahip veri aktarımı için tasarlanmamış olsa da, kritik sağlık bilgilerini vücudun bölümleri arasında iletme yeteneği, onu gelecekteki terapötik platformlar için ideal bir aday haline getiriyor. Ekip daha büyük hayvan çalışmaları ve nihayetinde insan denemelerine doğru ilerlerken, tamamen entegre, tüm vücuda yayılan bir terapötik ağ olasılığı giderek daha ulaşılabilir görünüyor.