Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Bezprzewodowy i biodegradowalny czujnik do monitorowania przepływu krwi

Rekomendowane odpowiedzi

Na Uniwersytecie Stanforda powstał bezprzewodowy, niezasilany baterią czujnik do pomiaru przepływu krwi. Ponieważ jest kompaktowy i biodegradowalny, nie musi być usuwany. W razie potrzeby ostrzeże lekarzy, że doszło do zamknięcia światła naczynia.

Pomiar przepływu krwi jest kluczowy w wielu dziedzinach medycyny, dlatego bezprzewodowy, biodegradowalny czujnik może mieć implikacje m.in. dla chirurgii naczyniowej, rekonstrukcyjnej, kardiochirurgii czy transplantologii - wyjaśnia prof. Paige Fox.

Amerykanie podkreślają, że monitorowanie wyników operacji angiologicznych jest trudne, gdyż często pierwsze symptomy problemów pojawiają się, gdy jest już za późno. Do tego czasu pacjent potrzebuje kolejnej operacji, która wiąże się z podobnym ryzykiem, co 1. zabieg.

Dzięki nowemu czujnikowi proces gojenia można monitorować w czasie rzeczywistym, co daje możliwość wcześniejszej interwencji.

Czujnik owija się ściśle wokół naczynia. Przepływająca krew uciska jego wewnętrzną powierzchnię. Gdy kształt powierzchni się zmienia, wpływa to na zdolność czujnika do magazynowania ładunku elektrycznego. Lekarze mogą to wykryć za pomocą urządzenia przybliżanego do skóry, które komunikuje się z anteną sensora. W przyszłości czytniki można by integrować np. ze smartfonem.

Na początku naukowcy testowali czujnik, przepompowując powietrze przez rurkę rozmiarów tętnicy. Później chirurg Yukitoshi Kaizawa wszczepił sensor wokół naczynia szczura. Okazało się, czujnik z powodzeniem przekazywał dane na temat przepływu krwi do bezprzewodowego czytnika. Na razie Amerykanów interesowało wykrywanie całkowitego zamknięcia światła naczynia, ale istnieją wskazówki, że przyszłe wersje sensora będą potrafiły identyfikować bardziej subtelne fluktuacje przepływu krwi.

Czujnik jest bezprzewodową wersją technologii opracowanej przez inżyniera chemika Zhenana Bao z myślą o protezach zapewniających wrażenia dotykowe. By można było myśleć o monitoringu przepływu krwi, zespół z Uniwersytetu Stanforda musiał zmodyfikować istniejące materiały z czujników, tak by z jednej strony były one wrażliwe na pulsowanie krwi, a z drugiej pozostawały na tyle sztywne, by zachowywać kształt. Trzeba też było przesunąć antenę do miejsca, gdzie będzie bezpieczna i odseparowana od pulsowania krwi. Oprócz tego kondensator musiał się nadawać do owijania wokół naczynia.

To bardzo ekscytujący projekt, który wymagał wielu rund eksperymentów i przeprojektowywania - podsumowuje dr Levent Beker.


« powrót do artykułu

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Poleganie jedynie na wyrazie twarzy przy odczytywaniu czyichś emocji może być mylące. Ludzie często nie pokazują tego, co naprawdę czują, dlatego łączymy analizę ekspresji twarzy z innymi ważnymi sygnałami fizjologicznymi, dzięki czemu będziemy mogli lepiej monitorować zdrowie psychiczne pacjentów i udzielić im pomocy, mówi profesor Huanyu Cheng. Uczony stoi na czele grupy badawczej, która opracowała czujnik do pomiaru stanu psychicznego. Dane wysyłane są na serwer, gdzie może je analizować lekarz zajmujący się pacjentem.
      Urządzenie to ma pomóc ludziom cierpiącym na problemy psychiczne, którzy jednak albo nie są całkowicie szczerzy wobec lekarza, albo mają problem z rozpoznaniem własnych emocji. Mierzy ono temperaturę, wilgotność, tętno i poziom tlenu we krwi. To te elementy naszej fizjologii, które ulegają zmianie pod wpływem stresu. Ich ciągły pomiar pomoże też w przełamaniu barier kulturowych czy międzyludzkich. Nie wszyscy bowiem reagują tak samo na te same emocje, a różnice w reakcjach mają też podłoże kulturowe.
      Niewielkie elastyczne urządzenie zawiera kilka niezależnie działających czujników. Zostało skonstruowane tak, by pomiary z każdego z nich nie nakładały się na siebie. Następnie wytrenowali system sztucznej inteligencji w odpowiedniej analizie sygnałów. Po treningu system osiągnął dokładność sięgającą niemal 89%.
      Urządzenie może szczególnie przydać się w przypadku pacjentów, którzy nie mówią czy cierpią na schorzenia neurologiczne. Ponadto ciągły monitoring stanu psychicznego szczególnie narażonych osób może pozwolić na wczesne wykrycie psychologicznych czy behawioralnych oznak demencji lub przedawkowania opioidów.
      Ciągle jesteśmy na etapie badań i rozwoju, ale już teraz nasze urządzenie do duży krok naprzód w kierunku monitorowania i rozumienia ludzkich emocji, co może przyczynić się do rozwoju bardziej aktywnego i spersonalizowanego podejścia do opieki zdrowotnej osób cierpiących na zaburzenia psychiczne, wyjaśnia Cheng.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Na Northwestern University powstało pierwsze ubieralne urządzenie, które bada gazy emitowane i absorbowane przez skórę. Analiza tych gazów to zupełnie nowy sposób na badanie zdrowia skóry, w tym monitorowania ran, wykrywania infekcji, badanie poziomu nawodnienia czy ekspozycji na szkodliwe wpływy środowiskowe. W skład urządzenia wchodzą czujniki temperatury, pary wodnej, dwutlenku węgla i lotnych związków organicznych.
      Gazy ze skóry przepływają do niewielkiej komory, która znajduje się nad skórą, nie dotykając jej. Dzięki takiej architekturze zyskujemy pewność, że w miejscu, z którego pochodzą gazy, skóra nie została zaburzona przez kontakt z samym urządzeniem.
      Urządzenie to naturalne rozwinięcie naszego laboratoryjnego urządzenia, które zbierało i analizowało pot. Tamto urządzenie badało pot w celu określenia stanu zdrowia. Urządzenie to, mimo że użyteczne, wymagało farmakologicznego stymulowania gruczołów potowych lub wystawienia skóry na gorące, wilgotne środowisko. Zaczęliśmy więc zastanawiać się, co jeszcze możemy przechwycić ze skóry, a co występuje tam naturalnie i cały czas. Stwierdziliśmy, że warunki te spełniają substancje wydobywające się z powierzchni – para wodna, dwutlenek węgla i lotne substancje organiczne – które można łączyć ze zdrowiem, stwierdza współautor badań John A. Rogers.
      Nasza technologia może zmienić sposób opieki zdrowotnej, szczególnie u noworodków, osób starszych, pacjentów z cukrzycą i innych z uszkodzoną skórą. Piękno naszego urządzenia polega na tym, że znaleźliśmy całkowicie nowy sposób oceny delikatnej skóry na której występują rany, wrzody czy otarcia. Urządzenie to jest pierwszym ważnym krokiem w kierunku pomiarów wymiany gazów i skorelowania wyników tych pomiarów ze zmianami w stanie skóry, dodaje Gullermo A. Ameer.
      Śledząc zmiany w wymianie gazów i pary wodnej przez skórę, można zyskać wgląd w stan skóry i jego zmiany. Złotym standardem badania integralności skóry jest wielki instrument z próbnikiem, który co jakiś czas dotyka skóry w celu zebrania informacji o utracie wody przez skórę. Wielką zaletą jest posiadanie urządzenia, które zdalnie i ciągle – lub w sposób zaprogramowany – bez zaburzania snu pacjenta, jest w stanie mierzyć utratę wody przez skórę, mówi Amy S. Paller.
      Wspomniane urządzenie ma 2 centymetry długości i 1,5 centymetra szerokości. Składa się z komory, czujników, układów elektronicznych i niewielkiej baterii. Komora, w której zbierają się gazy, znajduje się kilka milimetrów nad skórą. Tradycyjne urządzenia opierają się na fizycznym kontakcie ze skórą, ograniczając użycie w niektórych sytuacjach, takich jak uszkodzenia skóry. Nasze urządzenie radzi sobie z tym ograniczeniem, stwierdza Rogers.
      Urządzenie wyposażone zostało wyposażone w moduł Bluetooth, za pośrednictwem którego dane są wysyłane do użytkownika, który może na bieżąco się z nimi zapoznawać czy pokazać je lekarzowi.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Po raz pierwszy zidentyfikowano ślady wina pitego w Troi. Analizy chemiczne charakterystycznych pucharów depata amphikypella (l. poj. depas amphikypellon) wykazały zarówno ślady wina, jak i dowiodły, że napojem tym cieszyły się wszystkie klasy społeczne legendarnego miasta. Odkrycie, dokonane przez ekspertów z Uniwersytetów w Tybindze, Bonn i Jenie, zostało opisane na łamach American Journal of Archaeology.
      Odkrywca Troi, Henryk Schliemann, znalazł na miejscu wykopalisk setki złotych i srebrnych naczyń. Jednak tym, co przykuwało jego szczególną uwagę i co przekonało go, że trafił na miasto opisane przez Homera, były gliniane naczynia. To opisane w „Iliadzie”, charakterystyczne dla epoki brązu puchary o dwóch uszach.

      Obecnie, dzięki licznym wykopaliskom, archeolodzy dobrze znają ten rodzaj naczyń. Depata amphikypella togliniane puchary o wysokości od 12 do 40 centymetrów, wyposażone w dwoje uszu, zwężające się du dołowi. W samej tylko Troi znaleziono ich ponad 100, datowanych na lata 2500–2000 p.n.e. Archeolodzy trafiają na nie od regionu Morza Egejskiego, przez Azję Mniejszą po Mezopotamię. Każde mieściło od 0,25 do 1 litra wina. Schliemann, na podstawie Homera, założył, że naczynia takie były używane podczas różnego rodzaju ceremonii.
      Znaleziska wydawały się potwierdzać relację Homera i założenia Schliemanna. Depata znajdowane były w świątyniach, pałacach i grobach. Wywnioskowano stąd, że były specjalnymi naczyniami, używanymi przy specjalnych okazjach przez elity. Ze źródeł pisanych wiemy też, że w tym czasie wino uważane było za kosztowny luksusowy napój, który trzeba było sprowadzać. Stąd też przypuszczenie, że jedynie elity miały do niego dostęp.
      Takie przypuszczenie może być rzeczywiście prawdziwe dla terenów w głębi Azji Mniejszej. Jednak wiele regionów położonych jest w miejscach, gdzie uprawa winorośli była rozpowszechniona.
      Naukowcy z Uniwersytetu w Tybindze, postanowili sprawdzić, czy rzeczywiście depata były używane do picia wina i czy ktoś inny poza elitami Troi miał do niego dostęp. W uniwersyteckich zbiorach znajduje się jeden kompletny depas znaleziony przez Schliemanna i fragmenty dwóch innych. Uczeni pobrali 2 gramy próbek z tych fragmentów, podgrzali je do temperatury 380 stopni i przeanalizowali uzyskany gaz. Badania metodami chromatografii gazowej i spektrometrii mas wykazały obecność kwasu bursztynowego oraz pirogronowego. Mogły one znaleźć się w naczyniu wyłącznie wskutek wlania tam wina. Możemy z całą pewnością stwierdzić, że w depata pito wino, a nie sok winogronowy, mówi Maxime Rageot z Uniwersytetu w Bonn, który prowadził analizy. Do rozstrzygnięcia pozostała więc kwestia dostępności wina dla różnych klas trojańskiego społeczeństwa.
      Uczeni przeprowadzili więc podobną analizę dwóch zwykłych kubków, jakie setkami są znajdowane w Troi poza miejscem zamieszkania elity. Również i one zawierały pozostałości po winie.
      Takie pozornie drobne odkrycia mogą sporo zmieniać w naszej wiedzy o przyszłości. Okazuje się bowiem, że w III tysiącleciu p.n.e. – przynajmniej w Troi – wino nie było wyłącznie napojem elity, a dostęp do niego miały wszystkie klasy społeczne. A depata znajdowane poza miejscami, gdzie mieszkała elita, pokazują, że były to dość popularne naczynia w tym czasie. Do rozstrzygnięcia pozostaje pytanie, czy Troja była wyjątkiem, czy też w innych miejscach Anatolii wino było równie dostępne.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Choć widuje się już bociany białe (Ciconia ciconia) na gniazdach, nie ma pewności, czy to osobniki, które wróciły do Polski, czy też takie, które u nas zimowały. Jak podkreślono w komunikacie Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu (UPP), analiza sygnałów z nadajników nie pozostawia złudzeń, jest spore opóźnienie w terminie wędrówki.
      Prof. Piotr Tryjanowski z Katedry Zoologii UPP wyjaśnia, że identyfikację ptaka zajmującego gniazdo ułatwia obrączka ornitologiczna. Najlepiej jednak, gdy bocian ma założony nadajnik GPS/GSM. W tym drugim przypadku nie musimy ptaka widzieć w gnieździe, bo sygnał o jego obecności dociera poprzez satelity.
      Analiza sygnałów z nadajników GPS/GSM zakładanych przez grupę Silesiana (trafiły już one do ponad 120 osobników) wykazała, że ptaki mają spore opóźnienie migracji. Przed kilkoma dniami pierwszy bocian pokonał Morze Czerwone i znajduje się w Izraelu. Parę osobników przygotowuje się do wędrówki w Egipcie. Zasadnicza część populacji jest jednak w Czadzie i Sudanie, a największych maruderów należy szukać na północy RPA. Kiedy C. ciconia dotrą do Europy? Trudno stwierdzić, bo potrzebują sporo czasu, by pokonać samą Afrykę...
      Prof. Tryjanowski, który ostatnio podróżował po południowej Europie - pokonał trasę od Serbii po Polskę - nie zauważył gniazd z bocianami. Cóż, należy uzbroić się w cierpliwość, ale sądząc po tym, jak ptaki zachowują się w Afryce, to będzie to dziwny sezon. Jak zwykle najpierw pojawi się forpoczta, a po niej główna fala (migracja osiągnie szczyt). Może się okazać, że bociany nie zdążą dolecieć ani na św. Józefa (19 marca), kiedy to tradycyjnie ich oczekiwano, ani w pierwszy dzień wiosny (21 marca) i zapewne przyjdzie nam poczekać z obserwacjami bocianów aż do Wielkanocy - przestrzega naukowiec. Jeśli ptaki zmienią szybkość czy trasę wędrówki, specjaliści obiecują, że będą o tym informować. Pod tym adresem można znaleźć mapkę z monitoringiem lotów.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Amerykańska firma Biometryks LLC podpisała umowę licencyjną na patent należący do Uniwersytetu Warszawskiego (UW). Patent obejmuje nowatorską technologię produkcji matrycy grafenowej. Wynalazek może być wykorzystany w konstrukcji biosensora, który w nieinwazyjny sposób prowadzi analizy próbek potu, moczu lub krwi, monitorując lub diagnozując choroby nabyte i przewlekłe.
      Matryca grafenowa ma być kluczowym elementem sensora. Jego nowa generacja ma pozwolić na analizę na bieżąco próbek potu, moczu i krwi.
      W pierwszym etapie projektu Biometryks opracuje nieinwazyjną technologię do oznaczania i analizy biomarkerów w pocie. Po przyklejeniu do skóry sensor będzie mógł działać przez kilka tygodni.
      Jak podkreślono w komunikacie prasowym UW, dane z pomiarów zostaną przeanalizowane w chmurze w czasie rzeczywistym przez algorytm sztucznej inteligencji. Pacjent będzie mógł zobaczyć wyniki analizy w aplikacji na smartfonie. Tam znajdzie on również personalizowane (dostosowane do aktualnego stanu zdrowia) zalecenia związane ze zdrowym stylem życia. W oddzielnej aplikacji wgląd do danych będzie miał lekarz; pozwoli mu to na wczesne podjęcie decyzji o ewentualnym pogłębieniu diagnostyki czy wdrożeniu leczenia.
      Współpraca środowiska naukowego i biznesowego zaowocuje powstaniem sensora, który dokona rewolucji we wczesnej diagnostyce oraz monitorowaniu pacjentów z chorobami przewlekłymi. Takiej technologii nie ma jeszcze nikt. Dzięki innowacyjnemu rozwiązaniu Biometryks poprawi jakość życia pacjentów na całym świecie – zaznacza dr n. med. Kris Siemionow, prezes zarządu Biometryksu LLC.
      Matryca grafenowa została opracowana przez naukowców z Wydziału Chemii UW, którzy pracowali pod kierownictwem dr Barbary Kowalewskiej. Należy podkreślić, że to pierwsza na świecie matryca, która wykazuje na tyle wysoką stabilność, by dało się ją wykorzystać w rozwiązaniach medycznych. Zastosowanie grafenu pozwoliło uzyskać bezkonkurencyjne parametry transmisji danych pozyskiwanych przez projektowane biosensory.
      Dzięki umowie licencyjnej będzie można kontynuować prace badawcze nad innowacyjną i nieinwazyjną technologią diagnostyczną. Amerykańskie urządzenie jest roboczo nazywane Biometryksem B1.

      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...