Образец гибкого электронного устройства. Фото предоставлено Центром научных коммуникаций СПбГЭТУ «ЛЭТИ»
Чтобы помочь людям, страдающим сахарным диабетом, не пропустить важный прием медицинских препаратов исследователи СПбГЭТУ «ЛЭТИ» разработали «умный пластырь» на основе микроигл. В отличие от обычных медицинских игл они проще в применении и меньше травмируют кожу. Работа выполняется при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант №16-19-00107).
«Мы разработали прототип “умной” системы для коррекции состояния организма, в частности, у больных диабетом. Это микроэлектронное устройство можно встроить в браслет или, подобно обычному пластырю, приклеивать на кожу. Ключевым элементом является массив специальных микроигл, через которые вводится лекарственный препарат», — рассказал доцент кафедры микро- и наноэлектроники (МНЭ) СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Иван Константинович Хмельницкий.
Микроиглы, разработанные в ЛЭТИ, имеют размер всего в 0,5-1 мм. Такой размер оптимален для быстрого зарастания ранок, а благодаря большому количеству микроигл можно ввести такое же количество препарата, как и через обычную иглу. В зависимости от схемы лечения того или иного заболевания, исследователи ЛЭТИ создают микроиглы разной конструкции. Самый простой вариант – сплошные микроиглы, представляющие собой множество маленьких микроигл, на поверхность которых наносится препарат, поступающий в организм при прокалывании кожи. Другой вариант – полые микроиглы – аналоги классических игл, в которых есть отверстия, через которые вводится препарат. Также исследователи разрабатывают набухающие полимерные микроиглы, похожие на желатин. Такие иглы могут впитать нужный препарат и раствориться в организме человека, выполнив свою задачу.
Установка для производства массива микроигл. Фото предоставлено Центром научных коммуникаций СПбГЭТУ «ЛЭТИ»
«Мы используем тот или иной тип микроигл в зависимости от того, с какой периодичностью и в каком объеме лекарство должно поступать в организм, и уже исходя из типа микроигл, подбираем остальные канальные элементы кластера. Например, в полые микроиглы препарат поступает из специального резервуара через систему каналов при помощи микронасоса. При помощи этого способа можно регулировать терапию – в нужный момент вводить препарат, а в ненужный – не вводить. Чтобы система была адаптивной, также необходимо ее оснащение специальными датчиками, контролирующими состояние человека», — уточнил Иван Константинович Хмельницкий.
Разработки, связанные с лечением сахарного диабета сегодня необычайно актуальны, поскольку по статистике, только в России количество больных сахарным диабетом составляет около 10,5 млн человек, т.е. диабет встречается практически у каждого 15-го россиянина. В перспективе подобные «умные» системы могут найти массовое применение как индивидуальные устройства для терапии диабета и других болезней.
Источник информации: Центр научных коммуникаций СПбГЭТУ «ЛЭТИ».
Новость подготовлена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ и Российской академии наук.