yaboPP电子
消息

制作更安全的植入医疗传感器:可生物降解传感器的益处和挑战

2018年5月24日经过罗宾米切尔

想象一下,不需要拆除的植入传感器,因为它随着时间的推移而劣化。符合可生物降解的传感器!

植入传感器对于监测患者健康至关重要,但它们具有自己的二级问题,例如感染的风险和组织损害。但想象一个不需要删除的传感器,因为它随着时间的推移而劣化。符合可生物降解的传感器!

传感器是可理解的,为消费者设备和功能增加了各种功能,越来越雄心勃勃的子系统。温度传感器可以监控CPU温度,压力传感器可以测量天气监测的大气压,气体传感器可以检测爆炸性材料,而红外传感器可以检测入侵者。

特别是一个领域可以从传感器繁荣中受益于传感器繁荣是医疗领域,患者的最新读数可能对医生提供有价值的洞察力。例如,脑外手术的患者可能需要将其颅骨压力被监测为大脑中的压力累积可能是致命的。外部传感器(例如心率监测器)可以连接到身体的外部,而内部传感器需要植入体内以进行测量。植入传感器所涉及的程序可以为包括感染包括感染的二次问题创造机会。

在许多情况下,需要在植入设备上执行维护或一旦完成其目的,需要额外的程序。这是可生物降解的传感器进来的地方。

一种食物安全的传感器

来自康涅狄格大学的一支工程师,由高级生物医学工程师Thanh Duc Nguyen领导,开发了一个植入传感器在活组织内降解。由工程师设计的传感器是一种压力传感器,该压力传感器利用压电效果在施加偏转时产生电压(其中偏转是压力积聚的结果)。

传感器本身由在特殊处理的医疗级聚合物中包裹的钼电极,聚(L-丙交酯)(PLLA)。聚合物并不固有地具有压电性能但是来自Nguyen的实验室的工程学生(Eli Curry)发现PLLA可以通过热处理,拉伸和切割材料来获得压电性能。

压力传感器已经在小鼠中测试,阳性结果(与当前商业传感器有关医疗用途),但尚未用于人类试验。

可生物降解的压力传感器。图片通过Thanh Duc Nguyen提供康涅狄格大学

虽然PLLA材料是可生物降解的,但传感器的钼电极不是。然而,这不应该是一个问题,因为电极已经用于诸如心血管支架和骨植入物的医疗植入物中。

如果这些传感器可以用于一般使用,那么对医学领域的影响可能是大量的。患者可以在其所需操作期间配备传感器,但没有必要因为他们自己降级而提取它们。这降解性能阻止植入物去除手术中的二次感染可用于将传感器连接到外部监测设备的可生物降解的电线,其不需要灭菌和生物兼容性。

应力/应变传感器

斯坦福大学的另一个研究团队还为医学监测的生物降解传感器创造了一种可生物降解的传感器,但它们测量应变和压力。传感器包括镁电极层,其可用于测量应变和压力。与康涅狄格大学的压力传感器不同,该装置可以附着在肌腱和韧带上,可以为那些从运动伤害和创伤恢复的人提供关键数据。

该传感器是正在进行的斯坦福推动可生物降解电子产品的一部分。yabosports官网斯坦福的振南宝教授的研究小组一直探索可拉伸,灵活,自愈,可穿戴电路和电子皮肤的境界,近15年(以及保守教授,近30年来研究近30年)。

去年,宝的小组创造了什么博士后林雷被描述为由“A的第一示例”可以分解的半导体聚合物。“

2017年可生物降解传感器。图片由Bao Lab Via提供斯坦福新闻服务

这种最新的可生物降解的应变和压力传感器实际上由彼此堆叠的两个传感器组成,每个传感器每个都进行测量。在康涅狄格大学使用PLLA,斯坦福集团利用聚 - 甘油癸二酸盐(PGS)和多八甲基马来酸柠檬酸盐(Pomac)。

您可以阅读更多有关此新传感器的信息自然电子产品yabosports官网

超越医疗应用

可生物降解的传感器对于医疗应用来说可能是非常有价值的,但也有很多其他领域,它们也可以是关键。如果可yabosports官网以使电子器件完全可生物降解,则可以使电子废物显着更安全,并减少垃圾填埋场中的废物量。

可生物降解的传感器也可以在农业用途中发现显着用途,电子传感器可以在农田上安装质量,并随着较旧的传感器替代到土壤中的年龄。

阅读更多