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检测消化道运动 用这个“能屈能伸”的传感器

来源:环球医学编写    时间:2017年10月11日    点击数:    5星

麻省理工(MIT)和布莱根妇女医院的研究者制造了一个能卷起和吞咽的可弯曲传感器。吞下后,传感器依附胃壁或肠道内膜,在这里测量消化道的节律性收缩。

这样的传感器能帮助医生诊断使食物通过消化道减速的胃肠道疾病。它们也能用于探测压在胃上的食物,帮助医生监测接受肥胖治疗的患者的食物摄入。

可弯曲传感器基于压电材料。它们也包含弹性与人类皮肤相似的聚合物,所以皮肤伸展时,它们就能伸展。

10月10日发表在《Nature Biomedical Engineering》的研究中,研究者介绍,传感器在猪胃中放两天,保持活性。研究者说,与坚硬的可吞咽设备相比,此设备的弹性能提供安全性改善。

论文的主要作者之一Giovanni Traverso(MIT Koch癌症综合研究院研究助理、布莱根妇女医院胃肠病学家和生物医学工程师)表示,具有弹性有可能显著影响安全性改善,仅仅是因为弹性让设备更容易经过消化道。

Canan Dagdeviren(MIT媒体实验室副教授)是论文的第一作者和通讯作者之一。Robert Langer(David H. Koch研究院教授和Koch研究院成员)也是论文的作者。

为了制造新的传感器,Dagdeviren首先在硅片上制造电子电路。电路包括两个电极:金电极放在名为PZT的压电材料顶上,铂电极放在PZT下面。一旦电路制造好,就能从硅片移出,印刷在名为聚酰亚胺的柔性聚合物上。

本研究中,研究者设计的可吞咽传感器大小为2 x 2.5 cm,能卷起并放在胶囊(吞下后能溶解)内。

在猪试验中,经内窥镜递送后,传感器成功依附胃粘膜。通过外置电线,传感器传送关于压电传感器生成多少电压的信息。研究者可以此计算多少胃壁正在移动,并区分何时吸收食物或液体。

此类传感器能使诊断破坏消化道运动的消化疾病(能导致吞咽困难、恶心或便秘)更简单。

 


(环球医学编辑:丁好奇 )

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