Sindirilebilir yeni esnek sensör: gastrointestinal hastalıkları teşhis etmek için kullanılabilir!
Kılavuz
Yakın zamanda, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) ve Brigham ve Kadın Hastanesi'ndeki araştırmacılar, sarılıp yutulabilen esnek bir sensör geliştirdiler. Sensör, insanlar tarafından yutulduktan sonra, sindirim sisteminin ritmik kasılmasını ölçmek için mide ve bağırsak duvarlarına yapışabilir.
Anahtar kelime
Tıbbi elektronikler, sensörler
arka fon
Yutulabilir endoskoplar, mide kalp pilleri, ilaç verme cihazları gibi sindirilebilir tıbbi elektronik cihazlar, küçük, minimal invaziv, esnek ve kullanışlı olma avantajlarına sahiptir ve tıbbi elektronik cihazlarda yenilik için bir başka sıcak nokta haline gelmiştir. . Yazar, bu amaçla, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Massachusetts Institute of Technology tarafından geliştirilen ilgili ekipmanı da tanıttı:
-
Gastrointestinal sistemdeki kalp atış hızını ve nefesi algılayabilen minyatür bir sensör
(Fotoğraf kredisi: Albert Swiston / Massachusetts Teknoloji Enstitüsü Lincoln Laboratuvarı)
-
Kapsül içinde katlanmış ve paketlenmiş yıldız şeklindeki ilaç verme cihazı
(Fotoğraf kredisi: Melanie Gonick / Massachusetts Teknoloji Enstitüsü)
-
Mide asidi ile çalışan, küçük tıbbi sensörlere veya ilaç verme cihazlarına güç sağlayan ve bağırsakta daha uzun süre kalabilen yeni bir pil türü
(Resim kaynağı: Massachusetts Institute of Technology)
Yenilikçilik
Son zamanlarda, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) ve Brigham ve Kadın Hastanesi'ndeki araştırmacılar, sarılıp yutulabilen esnek bir sensör geliştirdiler. Sensör yutulduktan sonra, sindirim sisteminin ritmik kasılmasını ölçmek için mide ve bağırsak duvarlarına yapışabilir.
(Resim kaynağı: Massachusetts Institute of Technology)
Nature Biomedical Engineering'in aylık sayısında 10 Ekim'de yayınlanan bir makalede araştırmacılar, sensörün iki güne kadar domuzların midesinde kalabileceğini gösterdiler. Araştırmacılar, bu tür bir esnek sensör cihazının, yutulabilir bir sert sensör cihazından daha güvenli olduğunu iddia ediyor.
teknoloji
Bu esnek sensör cihazı, piezoelektrik malzemelere dayanmaktadır ve mekanik deformasyon yoluyla akım ve voltaj üretir. Aynı zamanda, cilde uyum sağlamak ve cilt gerildikçe esnetmek için insan cildine benzer elastik polimerleri de entegre ederler.
Traverso ve meslektaşları daha önce hayati belirtileri tespit etmek veya sindirim sistemine ilaç vermek için sindirilebilir bir cihaz geliştirdiler. Traverso, daha esnek ve daha güvenli, esnek bir elektronik cihaz geliştirmek amacıyla, Dagdeviren ile işbirliği yaptı. İkincisi daha önce giyilebilir kan sensörleri ve esnek mekanik enerji emiciler gibi esnek elektronik cihazların geliştirilmesinden sorumluydu.
Dağdeviren, bu yeni sensörü üretmek için ilk olarak silikon plaka üzerinde elektronik devreler üretti. Devre iki elektrot içerir: bir altın elektrot, PZT adı verilen bir piezoelektrik malzeme üzerine yerleştirilir ve PZT'nin altında bir platin elektrot bulunur. Devre başarılı bir şekilde üretildikten sonra silikon tabakadan çıkarılır ve "poliimid" adı verilen esnek bir polimer üzerine basılır.
(Resim kaynağı: Massachusetts Institute of Technology)
Bu sindirilebilir sensör 2 cm x 2 cm boyutlarındadır, sarılabilir, bir kapsüle yerleştirilebilir ve yutulduktan sonra çözülebilir.
Domuzlar üzerinde yapılan testte, sensör endoskop perspektifinden teslim edildi ve mide mukozasına başarıyla yapıştırıldı ve harici kablolama ile piezoelektrik sensör tarafından üretilen voltaj seviyesi bilgisi iletilebildi. Araştırmacılar bu bilgilerle mide duvarının hareketini hesaplayabilir ve yiyecek mi yoksa sıvı mı sindirildiğini ayırt edebilir.
değer
Bu tür algılayıcılar, sindirim sistemindeki gıdanın hızını yavaşlatan ve ayrıca yutma güçlüğü, mide bulantısı, gaz veya kabızlığa neden olabilen sindirim hastalıklarının teşhis edilmesini kolaylaştırır. Benzer şekilde, sensörler mideye baskı yapan yiyecekleri tespit etmek ve doktorların obezite tedavisi gören hastaların gıda alımını tespit etmelerine yardımcı olmak için de kullanılabilir. Traverso diyor ki:
"Bir kişinin evde gerçekte ne yediğini bilmek yararlıdır, çünkü bazen hastaların ne kadar kalori tükettiğini anlamak için standarda göre kendilerini gerçekten test etmeleri zordur."
MIT'nin Corish Kapsamlı Kanser Enstitüsü'nde yardımcı araştırmacı, Brigham ve Kadın Hastanesi'nde gastroenterolog ve biyomedikal mühendisi ve makalenin kıdemli yazarlarından biri olan Giovanni Traverso şunları söyledi:
"Esnek olmak, güvenliği önemli ölçüde artırabilir. Basitçe ifade etmek gerekirse, sindirim sisteminden daha kolay geçebilir."
Dağdeviren şunları söyledi:
"Bu, herhangi bir elektriksel veya mekanik bozulma olmaksızın iki güne kadar midede kalabilen esnek bir piezoelektrik cihazı ilk kez gösterdik."
gelecek
Cihazın gelecekteki bir versiyonunda araştırmacılar, piezoelektrik malzeme tarafından emilen enerjiyi, diğer sensörler ve kablosuz vericiler de dahil olmak üzere diğer cihazlara güç sağlamak için toplamayı planlıyor. Bu tür cihazlar pil gerektirmez, bu nedenle güvenliği daha da artırır.
Referans
[1] Flexible-sensors-can-detect-movement-gi-tract-1010
Daha ileri teknolojiler ve yenilikçi ürünler için lütfen WeChat herkese açık hesabını takip edin: IntelligentThings veya yazarın kişisel WeChat ile iletişime geçin: JohnZh1984
