ตาข่ายอิเล็คทรอนิคส์อ่อนนุ่มใหม่ทดสอบกับข้อมือมนุษย์และหัวใจหมูเป็นจังหวะ

Anonim

ทีมวิจัยของศูนย์วิจัยอนุภาคนาโนภายในสถาบันพื้นฐานวิทยาศาสตร์ (IBS) ได้พัฒนาอุปกรณ์สวมใส่และฝังที่วัดสัญญาณไฟฟ้าและใช้การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าและความร้อน จะให้ข้อมูลเกี่ยวกับกล้ามเนื้อและความผิดปกติของหัวใจและดังนั้นจึงสามารถนำมาใช้เพื่อบรรเทาอาการปวดการฟื้นฟูสมรรถภาพและการควบคุมมอเตอร์เทียม ในฐานะที่เป็นตัวอ่อนตัวแรกที่สามารถบันทึกกิจกรรมหัวใจได้ในหลายจุดของหัวใจสุกรต้นแบบตัวนี้ที่อธิบายไว้ใน Nature Nanotechnology อาจนำไปสู่การวิจัยและผลิตไบโออีเล็คทรอนิคส์ในอนาคต

นักวิจัย IBS ได้ใช้อุปกรณ์ใหม่นี้ในผิวหนังมนุษย์เพื่อบันทึกข้อมูลคลื่นไฟฟ้าหัวใจ (ECG) และ electromyogram (EMG) เนื่องจากความอ่อนนุ่มยืดหยุ่นและยืดตัวได้จึงสามารถทำตามรูปทรงของข้อต่อแบบยืดหยุ่นเช่นข้อมือ สวมใส่ที่ปลายแขนมันพร้อมกันในการตรวจสอบสัญญาณ EMG และส่งการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าและความร้อนที่สามารถใช้ในการใช้งานบำบัด

ทีมวิจัยได้ผลิตตาข่ายขนาดใหญ่ที่เหมาะกับส่วนล่างของหัวใจสุกร การฝังตัวอยู่รอบ ๆ หัวใจการปลูกถ่ายสามารถอ่านสัญญาณจากอวัยวะทั้งหมดเพื่อหารอยโรคที่เป็นไปได้และช่วยฟื้นฟู ตัวอย่างเช่นมันก็สามารถที่จะลงทะเบียนการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณ ECG เกิดจากอาการหัวใจวายเฉียบพลัน ตาข่ายมีเสถียรภาพในระหว่างการเคลื่อนไหวของหัวใจซ้ำ ๆ และไม่รบกวนการสูบน้ำของหัวใจ

แม้ว่าจะมีการรายงานข้อมูลเกี่ยวกับหัวใจเต้นผิดปกติของหัวใจหนูแล้วการศึกษาเกี่ยวกับสุกรนี้สามารถทำให้สรีรวิทยาของมนุษย์มีความแม่นยำมากขึ้นได้ "ซัยซูจิผู้ร่วมวิจัยรายแรกกล่าว "เราตั้งใจที่จะศึกษาโรคหัวใจและกระตุ้นให้หัวใจทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นโดยการทำข้อมูลให้ตรงกันกับกิจกรรมการสูบบุหรี่ของหัวใจ"

แพทช์ที่ยืดและเป็นสื่อกระแสไฟฟ้านี้ประกอบด้วยทองคำขาวที่เคลือบด้วยเส้นใยนาโนวารีผสมกับยางชนิดหนึ่งที่เรียกว่า styropian-butadiene-styrene (SBS) ลวดเรซินที่ใช้ลวดเรซินแบบธรรมดามีข้อ จำกัด ด้านการใช้งานทางการแพทย์เนื่องจากเงินเป็นพิษ ในการศึกษานี้ปลอกหุ้มทองป้องกันการชะล้างและการกัดกร่อนของเงินที่เกิดจากของเหลวในอากาศและทางชีวภาพเช่นเหงื่อ

"เราใช้ประโยชน์จากความสามารถในการนำไฟฟ้าของ Silver ความสามารถในการยืดตัวของ SBS และความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่สูงของทองคำ" HYEON Taeghwan ผู้อำนวยการศูนย์ Nanoparticle Research และผู้ร่วมเขียนรายงานกล่าวว่า การหาสัดส่วนที่เหมาะสมของแต่ละวัสดุเป็นกุญแจสู่ความสำเร็จ

แผนการวิจัยในอนาคตรวมถึงการเพิ่มความสามารถในการนำไฟฟ้าและความยืดตัวได้มากยิ่งขึ้นโดยการออกแบบใหม่วัสดุที่ปลอดสารพิษและศึกษาผลการรักษาโรคตาของโรคหัวใจ

menu
menu