چه می‌شد اگر می‌توانستیم یک وسیله پزشکی قابل کاشت را طراحی کنیم که با دوام، قابل اعتماد و دقیق بود اما با این حال پس از این که کارش به اتمام می‌رسید، به موادی بی‌خطر تبدیل می‌شد. این دو مفهوم به نظر متناقض یکدیگرند اما جان راجرز و تیمش بر این آمدند که هر دو را همزمان عملی سازند.

راجرز، پروفسور علوم مواد و بیومهندسی در دانشگاه ایلینوی، سنسورهای الکترونیکی طراحی کرده‌ که اطلاعات حیاتی مغز پس از یک عمل جراحی را دریافت می‌کنند و هنگامی که دیگر نیازی به آنها نیست، به مایعات مغزی-نخاعی تجزیه می‌شوند.

راجرز می‌گوید تبدیل کردن چنین رویایی به واقعیت نیازمند “گروه کاملا متفاوتی از مواد است. موادی که نه تنها با بدن سازگارند بلکه تجزیه‌پذیر نیز می‌باشند و مواد نهایی حاصل از آنها نیز با بدن سازگار هستند.”

او بیان می‌کند:

من علاقه‌مندم که روش‌های الکترونیکی‌ای را مهندسی کنم که بتوان با آنها مشکلات سلامتی انسان را برطرف نمود.
شما می‌توانید به این دستگاه به عنوان یک پوشیدنی پیشرفته نگاه کنید که می‌تواند داخل بدن جایگذاری شود.

محکم در عین حال شکننده

تا کنون ایمپلنت‌های پزشکی، یا دائمی بوده‌اند – مانند باتری‌های قلبی – یا نیازمند جراحی‌هایی بودند که پس از اتمام ماموریت‌های ایمپلنت، آنها را از بدن خارج کنند.

راجرز می‌گوید:

این امر بیماران را در معرض ریسک‌های متعددی قرار می‌دهد. تفکر ما این بود که اگر بتوانیم از مواد تجزیه‌پذیر، مواد الکترونیکی‌ای با کیفیت بالا بسازیم که در مدت عمل به وظیفه‌ی خود، محکم‌اند اما سپس به طور طبیعی تحلیل می‌پذیرند، دیگر نیازی به عمل جراحی برای خروج آنها نیست.

راجرز و همکارانش چندین سال را صرف ساخت چنین سنسورهایی کردند و در پایان نتیجه‌ی کار آنها در مجله Nature منتشر شد. آنها کارکرد سنسورهای اندازه‌گیر دما و فشار مغز را مورد آزمایش قرار دادند و در نهایت این سنسورهای سیلیکونی طی چند هفته تجزیه شدند. برای انتقال اطلاعات از سنسورها به کامپیوتر نیز از سیم‌های قابل تجزیه استفاده می‌شد.

این آزمایش‌ها – که روی موش صورت می‌گرفت – نشان داد که دستگاه‌ها عملکرد قابل قبولی نسبت به دستگاه‌های غیر قابل تجزیه که هم اکنون مورد استفاده پزشکان است، دارند. تیم راجرز عملکرد پایدار و پیوسته‌ای به مدت سه روز را گزارش کردند که این میزان، زمان مناسبی برای مانیتور کردن صدمات حاصل از سوانح می‌باشد. این امر یک دست‌آورد قابل توجه برای راجرز و تیمش پس از پروسه‌ی درازی از آزمون و خطا بود.

راجرز اذعان دارد:

کاری که ما در تلاش انجام آن بودیم، ساخت تکنولوژی‌ای بود که عملکرد محکم و دقیق و مشابه همتاهای امروزیش داشت اما کاملا از مواد تجزیه‌پذیری ساخته می‌شد که در نهایت به آب و مایعات زیستی تبدیل می‌گشت. این دو امر ذاتا متناقض یکدیگر بودند. این دستگاه نیازمند آن بود که در پایان تجزیه می‌شد اما در حین انجام وظایف خود بدون تغییر باقی می‌ماند.

یک مسیر طولانی

اولین مقاله‌ی آنها در مورد اجزای انحلال‌پذیر در آب در سال ۲۰۱۲ منتشر شد و آنها پیوسته مشغول ساخت پایگاهی از داده‌ها برای انتخاب مواد مورد نیاز سنسورها بودند. در نهایت آنها برای هر قسمت دستگاه، گزینه‌هایی را یافتند. از نیمه‌رساناها و فلزها گرفته تا پوشش دستگاه.

راجزر اظهار داشت:

هدف نهایی ما ساخت تکنولوژی‌ای است که نقش به سزایی در سلامتی انسان ایفا کند. هم‌اکنون ما پیشگام این فرآیند هستیم.