Georgia Tech hat mit SWANS (Smart Wireless Autonomous Networking System) ein Forschungssystem entwickelt, das elektrische Impulse durch Körpergewebe zwischen einem tragbaren Hub und Implantaten leitet. Die beschriebenen Versuche umfassten Gewebeproben und Ratten. Die Studie erschien am 24. September 2026 in der Fachzeitschrift Science.

SWANS leitet Signale durch Körpergewebe

Das Gewebe dient bei SWANS als Leitweg für elektrische Signale. Bewegliche Ionen transportieren die Ladung durch den Körper; Nerven sind dabei nicht der Übertragungsweg. So soll ein tragbarer Hub mit implantierten Sensoren und Aktoren kommunizieren können.

Wie Hub, Pflaster und Implantate zusammenarbeiten

Der tragbare Hub liest Sensordaten, verarbeitet sie mit Entscheidungsalgorithmen und sendet elektrische Impulse aus. Ein Pflaster mit Mikronadeln führt die Impulse durch die äußere Hautschicht ins Gewebe. Der Hub kann Impulse mit bis zu 12 V abgeben.

Ein beschriebenes Implantat enthält zwei Empfangspads, einen Transistorschalter, eine Batterie und entweder einen Sensor oder einen Aktor. Seine Schaltung reagiert auf bestimmte Kombinationen aus Spannung und Impulsdauer. Diese Schwellenwerte müssen an den jeweiligen Körper und die Position des Implantats angepasst werden.

Das vollständige batteriebetriebene Implantat misst 3 × 1,1 × 17 mm und passt laut Versuchsbericht durch eine Nadel der Größe 6 Gauge.

Was die Versuche in Gewebe und Ratten zeigten

Bei einem Gewebeversuch erzeugte ein einzelner Impuls mit 10 V ein nachweisbares Spannungsgefälle über mehr als 30 cm quer durch das Gewebe und bis zu 14 cm tief. Diese Messung gehört zu genau diesem Versuchsaufbau.

Bei Ratten lösten Bewegungssensoren an den Vorderbeinen die Stimulation des Ischiasnervs im jeweils entsprechenden Hinterbein aus; die Pfote zuckte. In einer weiteren Demonstration übermittelte ein Implantat ein Signal an ein anderes, sobald ein Temperatursensor mehr als 40 °C erfasste.

Eine zweimonatige Rattenstudie stellte keine Veränderung der elektrischen Herzaktivität fest. Im Vergleich zu nicht elektrisch stimulierten Kontrollen wurden auch keine zusätzlichen Zellschäden oder zusätzlicher oxidativer Stress beobachtet. Um die Implantate bildete sich Narbengewebe von bis zu 1 mm.

Für kleine Signale statt große Datenmengen

SWANS ist für kurze Signale und Auslöser ausgelegt, nicht für die Übertragung großer Datenmengen. Die aufwendigere Datenverarbeitung und die Entscheidungsalgorithmen übernimmt der tragbare Hub; die Implantate können dadurch auf einfache Empfangs- und Schaltkreise beschränkt bleiben. Die beschriebenen Anwendungen koordinieren Sensoren und Aktoren, etwa wenn eine Messung eine Stimulation auslöst.