Нов електронен имплант може да се бори с бактериалните инфекции вътре в човешкото тяло и след това да се разгради безвредно в организма. Простото пасивно устройство е изградено от коприна и магнезий, които са доброкачествени биосъвместими материали. Устройството, което може да бъде заредено с антибиотици, може да бъде имплантирано в тялото по време на операция и след това безжично да бъде активирано отвън, за да убие бактериите, използвайки топлина или отделяйки лекарствата. След като постигне целта си, имплантът може да се разгради.
Идеята е да се направи доброкачествена и функционална електроника, която да престои в тялото за определено време, без да има нужда от хирургическа намеса за изваждането й, обяснява Фиоренцо Оменето, професор по биоинженерство в университета Туфт. Изследователи от екипа на Оменето, заедно със сътрудници от Шанхайския институт по микросистеми и информационни технологии в Китай и Университета на Илинойс в Ърбана-Шампейн (UIUC), представиха резултати от тяхното устройство на конференцията MEMS 2015.
Няколко други екипа от учени изследват потенциала на коприна от паяк за приложение в електрониката. Омененто се фокусира върху коприната от копринени буби. В допълнение към разградимите медицински импланти той иска да направи потребителска електроника, базирана върху коприна, която ще се разгради когато е нужно, вместо да замърсява околната среда. Той е създал нано-чувствителни татуировки, базирани на графен и коприна, които да засичат бактерии в устата. А заедно с Джон Роджерс от UIUC са направили покрита с коприна разтворима електроника, при която силиконови наномембрани са използвани като основа.
Устройството, което бе представено на MEMS 2015 и в журнала PNAS, не съдържа силикон. То е с много прост дизайн – намотка, получаваща енергия, и резистор, направен от магнезий, са поставени върху копринен филм и след това запечатани в копринена торбичка. Екипът е открил как да настроят кристалността на коприната и други нейни свойства, за да може да се разгражда в интервали от време, вариращи от минути до седмици.
[pull_quote_center]Имаш малко помощно средство, което поставяш под кожата,[/pull_quote_center]обяснява Оменето. [pull_quote_center]Коприната тук действа като пластмасовата основа и е храносмилателна от медицинска гледна точка. Магнезият отгоре хидролизира, разпада се и се разтваря.[/pull_quote_center]
Изследователите са имплантирали устройството в кожата на мишки, които били инфектирани с бактерията Staphylococcus aureus (златист стафилокок). След това учените безжично активирали устройството, използвайки предавател, за две сесии на лечение от по десет минути. След 24 часа взета проба от мишката е показала, че бактерията е напълно унищожена. Устройството напълно се е разградило и е изчезнало в рамките на 15 дни.
В отделен ин витро експеримент учените заредили копринен филм с антибиотика Ампицилин и са го прикачили заедно с магнезиев нагревател към копринена торбичка. Когато безжично са нагряли устройството, коприненият филм е освободил лекарството.
