NRK Meny
Normal

Elektronikk som «smelter» på kommando

Et nytt elektronisk verktøy med et bredt potensial kan løse seg opp så fort det har gjort jobben sin. – Slike enheter kan representere en revolusjon i behandling og ved overvåking av kroppens funksjoner, sier fysikkprofessor.

Kortvarig elektronikk

Biologisk nedrytbar elektronikk som løser seg opp i kontakt med en dråpe vann.

Foto: Tufts University/Fiorenzo Omenetto

Amerikanske forskere har demonstrert «kortvarig elektronikk» for første gang. De har utviklet en type elektronikk som kan settes inn i kroppen til en pasient for deretter å glemmes. Elektronikken løser seg opp av seg selv på et forhåndsbestemt tidspunkt.

Ifølge forskerne som har funnet opp elektronikken, har det et svært mangfoldig potensial. Det kan blant annet brukes innen medisin, legemidler og til å bli kvitte seg med elektronisk avfall.

– «Kortvarig elektronikk» byr på en robust yteevne man kan sammenligne med dagens elektroniske verktøy, sier Fiorenzo Omenetto, professor ved Tufts University i USA, til BBC.

Han og professor John A. Rogers ved University of Illinois i USA har ledet forskergruppa som har utviklet elektronikken.

Verktøyet de har laget består av silisum pakket inn i et beskyttende lag magnesiumoksid og silkeproteiner. Utseendemessig kan det minne om en datachip.

– Den tradisjonelle elektronikkens motsetning

Kortvarig elektronikk

En av forskerne holder opp verktøyet, som kan se litt ut som en datachip.

Foto: Beckman Institute / University of Illinois / Tufts University

Silisium er vanlig i dagens elektronikk, men er også et vanlig organisk element i menneskekroppen. Silisium kan løses opp i vann - eller kroppsvæsker. De amerikanske forskerne lagde svært tynne lag av silisiumkretser, med en tykkelse på ti nanometer.

Forskerne brukte såpass tynne komponenter fordi deler på størrelse med vanlig elektronikk ville brukt svært lang tid på å løse seg opp i kroppen.

Silken kontrollerer hvor raskt verktøyet skal løse seg opp. Forskerne brukte silke fra silkeormer, og løste den opp. Det gjorde at den kunne formes på nytt. Å forandre måten silken krystalliseres på, endrer sluttegenskapene dens - og hvor lenge verktøyet vil vare.

– Så langt jeg kan se, kan ikke dette utstyret fungere sammenhengende i månedsvis, sier Arnt Inge Vistnes, førsteamanuensis i biofysikk og medisinsk fysikk ved UiO, til NRK.no.

– For mer tidsbegrensede bruksområder kan det imidlertid hende enheter som dette kan representere en revolusjon i behandling og ved overvåking av kroppens funksjoner, fortsetter han.

Hittil synes Arnt Inge Visnes enhetene ser ganske primitive ut.

– Hvor anvendelige denne type kretser blir, vil i høy grad avhenge av hvor komplekse de kan bli, og av hvor mye vi kan stole på enhetene i tiden før de løses opp, sier han.

Han mener at man først om noen år vil kunne bedømme hvor nyttige enhetene faktisk blir.

– Kortvarig elektronikk er den rake motsetningen til tradisjonell elektronikk, som er bygd for langvarig fysisk og elektronisk stabilitet, sier Omenetto.

Kanskje til hjelp for diabetikere

Forskerne har testet verktøyet til en rekke formål, blant annet i et 64-pixler digitalkamera, i solceller og i temperatursensorer.

I ett av eksperimentene sine brukte forskerne verktøyet til å generere varme i sår, en strategi for å holde det fritt for infeksjoner ved å drepe bakterier. Dette gjorde de på mus.

– Verktøyene jobbet i musene i over en uke, til silkelaget rundt verktøyene hadde løst seg nok opp til at kroppsvæsker kunne slite vekk hoveddelen av verktøyet. De små enhetene hadde hovedsakelig forsvunnet etter tre uker, sier John A. Rogers til AP.

Han mener lignende verktøy én dag kan programmeres til å overvåke menneskekroppen, og frigjøre medisiner eller skape elektriske bølger som kan få ben til å gro.

Noe annet et slikt verktøy muligens kan brukes til, er til å monitorere blodsukkerkonsentrasjonen hos diabetikere.

Forskningsrapporten om den «kortvarige elektronikken»ble publisert i Science forrige uke.