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集诊断和治疗于一体的创可贴

2019年03月03日 栏目:网络

集诊断和治疗于一体的 创可贴 韩国首尔国立大学的研究人员研发出了一种可穿戴医疗设备,它比纸还薄但却具有感知运动、释放药物和存储数据的功能,

集诊断和治疗于一体的 创可贴 韩国首尔国立大学的研究人员研发出了一种可穿戴医疗设备,它比纸还薄但却具有感知运动、释放药物和存储数据的功能,可以帮助医生研究多种神经和心血管疾病。

本文为作者David Talbot发表在MTI科技评论站上的《A Bandage That Senses Tremors, Delivers Drugs, and Keeps a Record》一文,主要讲述了韩国首尔国立大学和MC10公司合作研发的医疗设备,它可以在临床试验和帕金森病人的治疗上起到帮助。

现在给大家透露一下未来的可穿戴医疗设备是什么样子的:韩国的科研人员发明了一种比纸都要薄的皮肤贴片,它可以检测到轻微的手颤、按照需求释放存储在纳米粒子中的药物,记录下病人的活动以备日后诊断使用。

虽然这项技术依旧在开发中,但在未来的一天里或许对于帕金森症患者或其他运动失调病症患者能起到帮助作用。负责这一项目开发的韩国首尔国立大学化学、生物工程副教授金大勋(音译)说:“这一系统的问世表明了未来个性化医疗的新方向,它终将像儿童治疗贴片一样提供高级医疗诊断和治疗服务。”

除了首尔国力大学的研究者,美国麻省剑桥的创业企业 MC10 也参与到了研发。MC10 目前正在研究“可伸展电子设备”的商用途径。MC10 公司曾获得医疗器械企业 Medtronic 的投资,他们正和韩国首尔国立大学得而研究者们一道研发这种多功能的创可贴,期待它能实现检测并存储手颤、呼吸、心律和体温等体征,用于帮助医生研究神经肌肉和心血管失调等疾病。

MC10 公司联合创始人 Roozbeh Ghaffari 说:“当前的电子设备都有严格的规定,封装之后需要配备显示器来显示信息。新技术则是非侵入性的,佩戴者不会感觉到设备已经贴在身上。”

上周的《自然纳米科技》期刊上的一篇文章描述了“多纳米级细胞膜组合成一个可以感知运动、释放药物、存储数据的系统”这种新技术。所有的部件都被集成到一个可以延展的贴片上,或者说是一张创可贴上,可以贴在病人的皮肤表层。这一医疗技术将在未来几年才能进行人体实验,但是研发团队已经在试验猪身上进行了成功的测试(他们测试的贴片成功地释放出了储存在纳米粒子中的燃料)。

贴片上有像弹簧一样的部件可以检测肌肉活动,它包括了许多蛇纹形状的硅质纳米膜感应器,每隔几百微米便会有一个弯曲。当这些传感器被延伸之后,弯曲的线路就会导致电阻的变化,这种数值上变化是可以被检测到的,当系统检测到一定频率的信号之后就可以判断这种延伸究竟是正常的手臂运动还是快速的手臂颤抖。

系统所获得的数据都被储存在一个简单的记忆系统中,这些记忆细胞只有 30 纳米厚。在未来这些数据都可以通过加入 RFID 标签来传输出去,或者直接发送到附近的智能上;不过现在的这种贴片还没有加入通讯部件。

这种贴片还具备加热部件,可以被远程激活,释放存储的药物。加热部件会升高贴片的温度,然后纳米粒子中存储的药物就会被释放到病人皮肤内,然后药物便会被人体吸收。

Ghaffari 说:“我们终会开发一个完整、自动的系统,它可以通过微控制器控制所有的传感器、记忆细胞、放药机制。”

目前研究者们开发出的样品主要是用来检测运动失调,其他版本可以检测汗液、体温、心律和血氧含量,而且可以根据多种体征信号出发不同的治疗方法。研发团队正努力让这种贴片通过政府批准,进行临床研究。

伊利诺伊州大学的材料科学家 John Rogers 的研究成果是这项工作的基础,三年前,他开创了“表皮电子设备”的概念,即一种跟皮肤很像、极薄、可以贴在皮肤上检测皮肤生命信号的一种材料。

Ghaffari 说,“这次的研究把表皮电子设备和记忆细胞以及治疗方法结合在了一起,只需要一张创可贴一样的贴片,

集诊断和治疗于一体的创可贴

就可以完成诊断和治疗两项任务。”

其他研究者也展示出了有竞争力的方法。例如,MicroChips 公司植入皮肤的药物释放芯片。