Американские исследователи испытали систему SWANS, способную передавать сигналы через ткани организма к имплантам. Эксперименты проводили на куриной грудке, свиной грудинке с кожей и костями, а также на живых крысах. Результаты работы приводит Ars Technica.
Импланты SWANS собраны из пассивных компонентов, поэтому почти не расходуют энергию во время ожидания сигнала. Благодаря этому срок работы батареи оказывается более чем в 15 раз выше, чем у устройств с Bluetooth и NFC. Полный имплант вместе с батареей имеет размеры 3 × 1,1 × 17 мм и может вводиться через иглу калибра 6.
Свиная грудинка стала сложным испытанием из-за сочетания жировой ткани, мышц, костей и кожи. По словам Абрамсона, один импульс напряжением 10 вольт создавал обнаруживаемый градиент напряжения на расстоянии более 30 см и глубине до 14 см. Это более чем в десять раз превышает зону действия Bluetooth или NFC.
У крыс сигналы достигали устройств, расположенных под кожей, в брюшной полости и желудке. Место размещения передатчика почти не влияло на результат: «Мы поместили наше носимое устройство на желудок крысы, а затем смогли вызвать срабатывание импланта в спине крысы», — рассказал Абрамсон. Таким образом, сигнал проходил через тело к устройству, находившемуся в другой области.
В наиболее сложном опыте на передние лапы животных установили датчики растяжения. Когда датчик фиксировал движение левой или правой передней конечности, центральное устройство посылало через тело импульс к соответствующему импланту на задней лапе, стимулировавшему седалищный нерв и вызывавшему её подёргивание. Кроме того, учёные создали цепочку связи между двумя имплантами: устройство с температурным датчиком передавало сигнал второму только при повышении температуры выше 40 °C.
Абрамсон отметил, что кардиостимуляторы и нейростимуляторы уже работают с близкими значениями напряжения и длительностью импульсов. В ходе двухмесячного наблюдения у крыс вокруг имплантов образовалась рубцовая ткань толщиной до 1 мм, однако увеличение напряжения в безопасных пределах позволило сохранить связь. Импульсы не воздействовали на другие нервы, не меняли электрическую активность сердца и не вызывали большего отмирания клеток или окислительного стресса, чем обычные иглы и неэлектрические импланты.