BIONIKA - IMPLANTOLOGIJA 10 vsadkov, ki bodo kmalu zelo aktu- i • • v •■••i alni in so močno povezani z rnomko Napovedi glede vsadkov gredo v smeri, da bomo različne tehnologije kaj kmah nosili a sebi in ne na sebi, kot je to zdaj Janez ŠKRLEC, Robert HARB Prikaz slike na umetni koži ■ 1 Vsaditev pametnega telefona Vsaditev pametnega telefona je ena od nori h i d ej ra z i s kova l cev i n sodobnih tehnologov, ki se bo verjetno kaj kmalu uresničila. Mikroe-lektronika (v prihodnje tudi nanoe-lektronika) bo vgrajena v primeren del človeškega telesa. Seveda se takoj postavi vprašanje, kaj bi pa bil na človeškem telesu zaslon na dotik? Strokovnjaki razvijajo in preizkušajo umetno kožo, ki bo imela lastnosti zaslona in bo tudi neke vrste elektronski tatu. ■ 2 Zdravilni čip Danes pacienti že uporabljajo ki-bernetske vsadke, ki so neposredno povezani s pametnimi aplikacijami, s katerimi se spremlja in izvaja zdravljenje v realnem času. Nova bionična trebušna slinavka bo imela na primer majhen senzor, ki bo vstavljen v telo kot neke vrste vsadek igla. Senzor bo neposredno povezan z aplikacijo na pametnem telefonu, kjer se bo spremljala vrednost krvnega sladkorja pri diabetikih. Razvija se tudi kapsula, ki bo vsebovala posebno vezje in bo spremljala maščobe p debelih bolnikih. Pravočasno zaznavanje nabi- ranja maščob bi o lahko pomembno vplivalo na preorečivanji debelosti in bo kot alternativa se danrim kirure ških posegom in drugim invazivnim oblikam zdravljenja debelosti. S tem se bo josredno urejalo na deseti ne dnugih zdravstvenih 'vprašanj, 0i so povezana s pretirano debelostjo. Janez Škrlec, inž., Razvojno raziskovalna dejavnost, Zg. Pol-skava; Robert Harb, univ. dipl. inž., Šolski center Ptuj, Višja strokovna šola Strokovnjaki razvijajo pogoitne kapsuie, ki spremijajo maščobe pri debeiih bolnikih 342 Ventil 22 /2016/ 4 BIONIKA- IA/rF,LAnlMTOI_OC^IJA ■ 3 Ciber tablete, ki bodo komunicirale z zdravnikom Vsadki ne bodo komunicirali le s pametnim telefonom, ampak tudi z izbranim zdravnikom. V projektu Proteus razi s kova I n a s k up i n a razvija kibernetske tablete z mikroprocesorji, ki bodo navigirani in bodo zdravniku sporočali o stanju v notranjosti telesa. Zdravniki bodo precej natančno vedeli, kakšni so zdravilni, želeni in neželeni učinki zdravil. ■ 4 Vsadki za kontracepcijo Razvija se vsadek, ki bi v ženski računalniško uravnaval kontracepcijo, in to nadzorovano z zunanjim upravljanjem. Majhen čip bi ustvarjal izjemno majhne količine kontracepcijskih hormonov v notranjosti ženske za obdobje do 16 let. Implanta-cija ne bi bila več invazivna, ampak integrirana na kožo (lahko tudi pod njeno površino) kot oblika posebnega tatuja. ■ 5 Pametni tatu Tetovaže so danes zelo razširjene in strokovnjaki so ugotovili, da so pametni tatuji lepi in so lahko tudi zelo koristni. Preko njih ali z njimi je Kibernetske tablete z mikroprocesorji za neposredno komunikacijo z notranjostjo telesa Čip bo uravnaval kontracepcijski učinek Primer digitalnega tatuja, tki deluje s pametnim telefonom preko NFC možno uravnavati mnogo funkcij, na primer odklepanje avtomobila, vnos kode v telefon z dotikam ipd. Tatuji soizdelani ket vsadek umetne kože. V njif so izjemno tanka vla- kna, ki s površine spremljajo dogajanje v notranjosti telesa. V tatuju je kot zunanji komunikator integriran NFC-čip. Staokovnjaki pa so razvili tudi kistem mikrodelcev, ki se vkri- zgajo tik pod kožo, npr. kot tatu črnilo, in lahko aktivno spremljajo procese v telesu. ■ 6 Možganski računalniški vmesnik Povezljivost možganov direktno z računalnikom so že dolgoletne sanje (ali nočna mora). Kljub temu pa znanstvenikom počasi uspevata ra-zvej in pneboj tudi na tem področju. Določene povezave med možgani in računalnikom že delujejo, in to v realnem času in za različne namene. Z velikim številom el ektrod ji rz delno že uspeva nevronske signale dekodirati v računalniku in jih v realnem času uporabiti za upravljanje zunanjih naprav. Podjetje Intel sm cer napoveduje praktično uporabo vmesnikov možgani-računalnik že do leta 2020. Kot kaže pa bomo sčasoma ljudje tudi bolj dovzetni za Ventil 22 /2016/ 4 341 BIONIKA - IMPLANTOLOGIJA možganske vsadke, ki bodo koristni predvsem za medicinske namene. Verjetno pa bo prišel čas, ko bo s pomočjo možganskega vsadka mogoče miselno brskanje tudi po svetovnem spletu. ■ 7 Biorazgradljive baterije Že dolgo se strokovnjaki intenzivno ukvarjajo s problemom napajanja človeških vsadkov, zlasti pa z menjavo napajalne baterije. Skupina strokovnjakov se je lotila razvoja biorazgradljivih baterij, seveda za zgoraj navedene aplikacije. Danes teče večj e število raziskovalnih projektov za rešitev Intel že do leta 2020 napoveduje praktično uporabo možgansko-računalni-ških vmesn ikov Razvojniki iščejo rešitve za napajanje različnih vsadkov, še zlasti biorazgradljive baterije napajanja implantov oz. vsadkov, eden je usmerjen v proizvodnjo električne energije z uporabo glukoze v lastnem telesu. Dobri rezultati generiranja električne energije s pomočjo piezonanotrakov, ki se namestijo na določene organe, npr. srce, trebušno pre pono it d., so že znani. ■ 8 Čudežni prah (sm art dir«; t) Med najbolj opevane inovacije zagotovo sodi čudežni prah. V bistvu gre za veliko «ste;vilo drobnih mikroelektromehanskih sistemov (MEMS), v katerih so razni senzorji, aktuatorji, naprave, ki za z n a vajo svetlobo, temperaturo, vibracije, magnetizem, kemikalije in drugo. Ti sistemi običajno delujejo brezžično na računalniškem omrežju in so lahko razporejeni tudi v telesu za izvajanje razkčniO nalog, in to z radiofrekvenčno identifikacijo. Nekoč bo ta rok (takrat verjetno že naeonaprav) služil za ugotavljanje zgodajega raka, za lajšanje; bolečin v predelia ran, za sodobno medicinako diagnostiko, celo za shranjevanje kritičnih podatkov. S pomočjo čudežnega prahu bodo zdravniki lahko delovali znotraj našega telesa, brez invazivnih posegov. Pomembn i p odatki se bodo shranjevali v notranjosti in S pomočjo čudežnega prahu bodo lahko zdravniki delovali v notranjosti našega telesa brez invazivnih posegov. Podatki se bodo shranjevali v nas samih oz. v naši notranjosti. 342 Ventil 22 /2016/ 4 BIONIKA-IMPLANTOLOGIJA Čipi RFID oz. naprave se vedno boj uporabljajo za identifikacijo Današnja tehnologija že omogoča izdelavo določenih umetnih organov, tudi umetne kože bodo lahko močno zaščiteni (šifrirani) in dostopni le po osebnih mikro- oz. kasneje nanoomrežjih. Te stvari si je danes seveda še težko predstavljati. ■ 9 Preverjanj e identifikacije z RFID Ta tehnologija se že nekaj časa uporablja in se intenzivno razvija naprej. Vsak človek bo nekoč imel in uporabljal svoj ID. Zadeva je zelo razvita v ameriški vojski, kjer imajo določeni vojaki vsajene čipe RFID za sledenje. Čeprav se to zelo kritizira, je širjenje ID neizogibno. Drugi spet gledajo na to pozitivno: za izbo ljšanje t) oj a proti kriminalu, boljše zdravstvene informacije, za večj o varnost pred izgubo otroka ipd. Nekateri pa to seveda razumejo izključno kot »velikega brata«, ki vse vidi in vse ve. ■ 10 Implantabilni tridimenzionalni umetni organi Ideja tkivnega inženirstva je, da bi se ustvarjali umetni organi. To bi lahko napravili na več načinov/. Uporabili bi posebno strukturo polimerov (neke vrste bikompatibilno plastiko in jim dodali celice. S pravo strukturo bi lahko izdelovali različne organe, tudi umetno kožo. Eden od načrtovanih načinov je, da bi umetne organe tudi tiskali s 3D-tiskalni-ki, nekaj tovrstnih idej se v svetu že uresničuje. Želja raziskovalcev pa je usmerjena predvsem v ustvarjanje oz. izdelavo implantabilnih umetnih organov, tudi takšnih, kakršnih z današnjo tehniko, tehnologijami in znanjem še ne znamo napraviti. Ta razvoj intenzivno spodbuja tudi bionika. Nekzteri zamntki opinanih tehnologij so bili predstavljeni tndi na nanotehnoloških dnevih, nekaj bo predstavljeno v okviru Stičišča zna- nosti in gospodarstva na sejmu MOS 22016. Mednarodni International strokovni sejem Trade Fair za industrijsko for Industrial in profesionalno and professional elektroniko electronic 25.-27.01.2017 Celje, Slovenija www.icm.si, e-mail: intronika@icm.si PASSION FOR PERFECTION