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美国斯 坦福大学开发新型可降解的血流传感器

作者:深圳铭之光 发布时间:2019-01-23 14:22:05
  近期,在与传 感器技术相关的生物医疗领域,有哪些最新应用呢?来看看以下三则简讯。
 
可生物降解的压 力传感器包裹在血管周围,天线偏向一边(分层显 示天线的结构细节)
 
  1.斯坦福 大学开发新型可降解血流传感器
 
  不久前,美国斯 坦福大学研究团队研发出生物可分解的血流传感器,可以趁 血管手术时包裹住动脉,以监控 术后的血流情况,让医生 知道血管有没有堵塞,以免爆 发严重的并发症。由于这 款传感器是生物可分解的,久而久 之会自动分解消失,不用特地动手术移除。
 
  此前要 确认血管手术的成败一直很困难,有时候 发现问题的时候为时已晚,以致病 患还要接受第二次血管手术。但如果 医生可以妥善监控血管术后的血流情况,就可以提早发现问题,以免问题恶化。
 
  该植入 式设备采用电容条的形式,一端缠绕血管,另一端固定在天线上。由于血 管搏动会扭曲传感器的内部表面,影响它 储存电荷的能力,因此可 以透过传感器来监测。研究团 队目前为止只在老鼠身上测试过,包裹在老鼠的动脉后,确实可 以提供血流的数据。
 
  该设备 基于触敏机器人皮肤的技术,并且在 血管愈合后无害地生物降解。研究成员Paige Fox看好这项技术,认为血 流测量对于许多医疗领域至关重要,包括血管移植、重建手 术和心脏手术等。
 
  未来研 究团队还要调整传感器的材质,以提升 敏感度和耐用性。
 
该柔性 微型机器人的计算机模型
 
  2.柔性微 型机器人可在体内“游泳”
 
  近日,瑞士和 英国研究人员在美国《科学进展》杂志上发表报告说,他们开 发出一款柔性微型机器人。“像活体微生物”一般,这款机 器人可在有黏性或快速流动的液体中“游泳”,未来有 望将药物送达体内的病灶组织。
 
  论文通讯作者、瑞士苏 黎世联邦理工大学的布拉德利·内尔松说,自然界 有许多随环境变化而变形的微生物,他们由此受到启发,开发了这款机器人。
 
  士苏黎 世联邦理工大学、洛桑联 邦理工大学和英国剑桥大学研究人员联合研发的这款机器人由凝胶状纳米复合材料构成,凝胶内 有磁性纳米粒子,可被电磁场控制,也可以 自行在体内运动,不需要 传感器或制动器即可变形。
 
  据悉,这款机 器人可在有黏性或快速流动的液体中移动,并不会 引起身体的排斥反应。在通过 狭窄的血管等曲折的系统时,它的速度、方向和 可控性都不受影响。
 
  参与研 究的洛桑联邦理工大学的塞尔曼·萨卡尔 告诉新华社记者,这款机器人长度约1毫米,借助其他技术,它还可以变得更小。研究人员说,这款机器人造价不高,目前研 究团队正在改善其在人体体液内的运动表现。
 
  3.印度研 究人员开发出检测与量化细菌的生物传感器
 
  近日,印度理工学院(简称IIT)德里分 校的研究人员开发出用于细菌检测的生物传感器及移动应用程序。
 
  这款移 动应用程序被称为“比色检测器”,其使用 方法是将生物传感器安装在手机摄像头的前端,摄像头拍摄图像后,该应用 程序对图像进行分析。由于活 菌的存在会导致生物传感器表面颜色变黑,应用程 序再根据颜色的变化程度进行测量。一旦其 变化程度达到设定值,手机就 会开始振动并发出红色信号。这样的 使用方法让细菌检测变得简单、便携,成本效益可期。
 
  这款生 物传感器依赖于一种由活菌产生的硫化氢气体,这种气 体信号分子可在细菌群感应系统中传递生物信号。其核心 装置是银纳米棒传感器,它与硫 化氢结合会发生化学反应,形成黑色的硫化银。银纳米 棒的颜色和湿润度在其接触到活菌时会发生变化,相反地,死菌不 会与其发生任何反应。
 
  通过观 察传感器阵列颜色和湿润度的变化程度,人们可 以轻松地区分活菌和死菌以及抗生素耐药细菌和正常菌群。另外,该装置 可供人类预防传染病的传播。
 
  测试表明,与传统方法需要16至24小时才 能得出检测结果相比,这款基 于移动应用程序的生物传感器仅在6小时内 就检测并区分出活菌和死菌。研究人员称,这项技 术对医院和诊所诊断由抗生素耐药性与非耐药性病原体引起的细菌感染和其他相关疾病具有潜在的应用价值。
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