Ερευνητές στις Ηνωμένες Πολιτείες και την Κίνα δημιούργησαν έναν βιοσυμβατό, μέταλλο-ελεύθερο μαγνήτη που μπορεί να εμφυτευτεί με ασφάλεια και να παράγει σήματα από το εσωτερικό του σώματος.
Υπό την καθοδήγηση του Γουμπίν Μπαϊ από το Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας, η ομάδα αξιοποίησε τη θέρμανση ανθρακονιτριδίου για την ενίσχυση της μαγνητικής σύζευξης.
Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο Nature Materials, ανοίγει τον δρόμο για νέους τύπους ασύρματων αισθητήρων που παρέχουν πολύτιμα ιατρικά δεδομένα χωρίς ακτινοβολία.
Μαγνητικός αισθητήρας: Αναδιάρθρωση ατομικής δομής και άνθρακα
Οι συμβατικοί ισχυροί μαγνήτες περιέχουν μέταλλα που μπορεί να διαβρωθούν, ενώ οι μαγνήτες χωρίς μέταλλα ήταν συνήθως πολύ αδύναμοι.
Ωστόσο, η θέρμανση του γραφιτικού ανθρακονιτριδίου αφαιρεί ορισμένα άτομα αζώτου και δημιουργεί θέσεις που φιλοξενούν μονήρη ηλεκτρόνια, ενώ νέα μονοπάτια δεσμών επιτρέπουν στα ηλεκτρόνια να συζευχθούν. Έτσι, η ευθυγράμμιση των μαγνητικών ροπών διατηρείται ακόμα και μετά την απομάκρυνση από εξωτερικό μαγνητικό πεδίο.
Επίθεμα για συνεχή καρδιακή παρακολούθηση
Η ομάδα συνδύασε το υλικό με βιοδιασπώμενο πολυμερές και πρωτεΐνη μεταξιού, δημιουργώντας ένα μαλακό επίθεμα σε σχήμα λουλουδιού που τοποθετείται στην καρδιακή επιφάνεια.
Το εμφύτευμα καταγράφει ασύρματα τις κινήσεις της καρδιάς μέσω εξωτερικών αισθητήτρων στο δέρμα, επιτρέποντας τον υπολογισμό του όγκου αίματος που αντλείται ανά παλμό.
Μετά από τέσσερις εβδομάδες συνεχούς παρακολούθησης σε χοίρους, το υλικό αποδείχθηκε συμβατικό με τους ιστούς πριν διασπαστεί σταδιακά σε μη τοξικά μόρια, προσφέροντας μια πολλά υποσχόμενη λύση για προσωρινή ιατρική παρακολούθηση.
