İnsan bilek ve atımlı domuzun kalbi üzerinde yeni yumuşak biyoelektronik göz testi

Anonim

Temel Bilimler Enstitüsü (IBS) bünyesindeki Nanoparçacık Araştırma Merkezi'nde bir araştırma ekibi, elektrofizyolojik sinyalleri ölçen ve elektrik ve termal uyarımları uygulayan giyilebilir ve implante edilebilir bir cihaz geliştirdi. Kas ve kardiyak disfonksiyonlar hakkında bilgi sağlar ve böylece ağrı rahatlama, rehabilitasyon ve prostetik motor kontrolü için uygulanabilir. Domuz kalbin birçok noktasında kardiyak aktiviteyi kaydedebilen ilk yumuşak implant olarak, Nature Nanotechnology'de açıklanan bu prototip, geleceğin biyoelektroniklerinin araştırılmasına ve üretilmesine katkıda bulunabilir.

IBS araştırmacıları bu yeni cihazı elektrokardiyogram (EKG) ve elektromiyogram (EMG) verilerini kaydetmek için insan derisi üzerinde kullanmışlardır. Yumuşaklığı, esnekliği ve gerilebilirliği sayesinde, bilek gibi esnek eklemlerin hatlarını takip edebilir. Bir önkolda yıpranmış, eşzamanlı olarak EMG sinyallerini izledi ve terapötik uygulamalarda kullanılabilecek elektriksel ve termal stimülasyon sağladı.

Araştırma ekibi ayrıca, bir domuz kalbin alt kısmına uyan büyük bir özelleştirilmiş örgü üretti. Kalbin etrafına sarılmış olan implant, olası lezyonları tanımlamak ve iyileşmeye yardımcı olmak için tüm organın sinyallerini okuyabilir. Örneğin, akut kalp krizinden kaynaklanan EKG sinyalinin değişimini kaydetmeyi başardı. Ağ tekrarlayan kalp hareketleri sırasında stabildir ve kalbin pompalama aktivitesine müdahale etmez.

"Sıçan kalbi için çeşitli yumuşak kalp cihazları bildirilmiş olmasına rağmen, domuzlar üzerindeki bu çalışma insan fizyolojisine daha doğru yaklaşabilir, " diyor ilk çalışma yazarı CHOI Suji. "Kalp hastalıkları incelemeyi ve kalp pompalama aktivitesini senkronize ederek kalbi daha etkili bir şekilde harekete geçirmeyi amaçlıyoruz."

Bu gerilebilir ve iletken yama, polistiren-butadien-stiren (SBS) denilen bir tip kauçukla karıştırılmış altın kaplı gümüş nanotellerden oluşur. Geleneksel gümüş tel bazlı iletken kauçuklar, gümüş toksik olduğundan sınırlı biyomedikal uygulamalara sahiptir. Bu çalışmada, altın kılıf, gümüşün hava ve terleme gibi hava ve biyolojik sıvıların neden olduğu korozyonu önler.

“Gümüşün yüksek iletkenliği, SBS'nin gerilebilirliğinden ve altının yüksek biyouyumluluğundan yararlandık” diye açıklıyor, “Nanopartikül Araştırma Merkezi” nin direktörü ve ilgili yazarın yazarı HYEON Taeghwan. "Her malzemenin doğru oranını bulmak başarının anahtarıydı."

Gelecekteki araştırma planları, yeni, toksik olmayan materyaller tasarlayarak ve kardiyak hastalıklarda ağın terapötik etkisini inceleyerek iletkenliği ve gerilebilirliği en üst düzeye çıkarmayı içerir.

menu
menu