Przełomowy mikrofon implantowany toruje drogę dla całkowicie wewnętrznych implantów ślimakowych

WarsawNaukowcy z MIT, Massachusetts Eye and Ear, Harvard Medical School oraz Columbia University dokonali znaczącego postępu w dziedzinie wewnętrznych implantów ślimakowych. Opracowali wszczepiany mikrofon nazwany UmboMic, który działa tak samo dobrze jak zewnętrzne mikrofony aparatów słuchowych, dążąc do wyeliminowania konieczności stosowania zewnętrznego sprzętu.

Dzisiejsze implanty ślimakowe posiadają elementy znajdujące się na zewnątrz ciała. Te zewnętrzne części mogą uniemożliwiać użytkownikom zajmowanie się takimi czynnościami jak pływanie, uprawianie sportu czy spanie z urządzeniem. Ponadto, mogą zniechęcać niektóre osoby do korzystania z implantów.

Zalety UmboMic:

• Całkowicie wewnętrzny, co znacznie zmniejsza dyskomfort związany z zewnętrznymi urządzeniami
• Umożliwia aktywności takie jak pływanie i spanie bez żadnych ograniczeń
• Wykorzystuje budowę małżowiny usznej do lepszego filtrowania hałasu i lokalizacji dźwięków

UmboMic wykorzystuje specjalny materiał o nazwie PVDF, który jest bezpieczny dla organizmu i generuje ładunek elektryczny podczas ruchu. Urządzenie to mierzy niewielkie ruchy umbo, części ucha środkowego, która porusza się w jednym kierunku. UmboMic potrafi wykrywać te drobne wibracje, mające zaledwie kilka nanometrów.

Badacze stanęli przed wyzwaniem zapewnienia, że urządzenie będzie kompatybilne z ciałem i poradzi sobie w jego środowisku. Zaprojektowali oni sensor z dwóch warstw PVDF, tworząc detektor ruchu o wymiarach 3 milimetrów na 3 milimetry. Dzięki temu rozwiązaniu możliwe było zredukowanie hałasu poprzez eliminację zakłóceń elektrycznych.

Zespół stworzył czujnik, ale musiał także zaprojektować wzmacniacz, który zwiększałby sygnał, nie dodając zbyt wiele szumów. Połączenie czujnika i wzmacniacza pozwalało na wykrywanie cichych dźwięków, które ludzie mogą usłyszeć podczas rozmowy.

Zobacz również:

Dzisiaj · 04:08

Owady na czerwonym świetle: tajemnice mechanizmów hamowania

Testy UmboMic na kościach słuchowych od zmarłych dawców przyniosły dobre wyniki. Jednak ze względu na to, że struktury ucha różnią się u różnych osób, umbo porusza się inaczej u każdej osoby. Aby to zbadać, naukowcy prowadzą badania na żywych zwierzętach, by sprawdzić, jak urządzenie działa po wszczepieniu. Poszukują także sposobów na zabezpieczenie czujnika, aby mógł bezpiecznie pozostać w ciele nawet przez 10 lat.

Naukowcy pracują nad udoskonaleniem UmboMic oraz poszukują najlepszych sposobów na jego implantację. Szczególną uwagę poświęcają materiałom używanym do pokrycia i mocowania urządzenia. W przeciwieństwie do innych implantów, które wykorzystują tytan, w przypadku UmboMic tytan jest zbyt sztywny.

Karl Grosh, profesor inżynierii mechanicznej na Uniwersytecie Michigan, stwierdził, że UmboMic działa bardzo dobrze. Zwrócił uwagę, że przyszłe urządzenia powinny mieć mniejsze czujniki i elektronikę zużywającą mniej energii, aby ułatwić ich implantację i poprawić żywotność baterii.

Badania te zostały sfinansowane przez Narodowy Instytut Zdrowia, Narodową Fundację Nauki, Fundację Cloetta w Zurychu oraz Fundusz Badawczy Uniwersytetu w Bazylei.