Ṣe o yẹ ki o sare lọ si baluwe bayi? Tabi ṣe o le mu titi o fi de ile? Afisinu tuntun ati ohun elo foonuiyara ti o somọ le yọ iṣẹ amoro kuro ni idogba ni ọjọ kan.

Awọn oniwadi Ile-ẹkọ giga ti Ariwa iwọ-oorun ti ṣe agbekalẹ rirọ tuntun, rọ, afisinu ti ko ni batiri ti o so mọ odi àpòòtọ lati ni oye kikun. Lẹhinna, o alailowaya -; ati nigbakanna -; ndari data si ohun elo foonuiyara kan, nitorinaa awọn olumulo le ṣe atẹle kikun àpòòtọ wọn ni akoko gidi.

Awọn iwadi yoo wa ni atejade tókàn ose ninu awọn Ejo ti awọn National Academy of Sciences (PNAS). O samisi apẹẹrẹ akọkọ ti sensọ bioelectronic ti o jẹ ki ibojuwo lemọlemọfún ti iṣẹ àpòòtọ fun igba pipẹ.

Lakoko ti ẹrọ tuntun yii ko ṣe pataki fun eniyan apapọ, o le jẹ iyipada ere fun awọn eniyan ti o ni paralysis, spina bifida, akàn àpòòtọ tabi arun àpòòtọ ipele-ipari -; ibi ti iṣẹ àpòòtọ ti wa ni nigbagbogbo gbogun, ati iṣẹ abẹ atunkọ àpòòtọ le nilo. Eto sensọ tun le jẹ ki awọn oṣiṣẹ ile-iwosan ṣe atẹle awọn alaisan wọn latọna jijin ati nigbagbogbo lati jẹ ki alaye diẹ sii -; ati yiyara -; awọn ipinnu itọju.

Guillermo A. Ameer, ti Northwestern Guillermo Ameer, ti o ṣe akoso iṣẹ naa sọ pe "Ti awọn iṣan iṣan ba bajẹ lati abẹ-abẹ tabi lati aisan bi ọpa ẹhin bifida, lẹhinna alaisan nigbagbogbo padanu imọlara ati pe ko mọ pe apo-itọpa wọn ti kun." “Lati sọ àpòòtọ di ofo, wọn nigbagbogbo ni lati lo awọn catheters, eyiti ko ni itunu ati pe o le ja si awọn akoran irora. A fẹ lati yọkuro lilo awọn catheters ati fori awọn ilana ibojuwo iṣẹ àpòòtọ lọwọlọwọ, eyiti o jẹ afomo pupọ, ti ko dun pupọ ati pe o gbọdọ ṣee ṣe ni ile-iwosan tabi eto ile-iwosan. ”

Onimọran ni imọ-ẹrọ isọdọtun, Ameer ni Daniel Hale Williams Ọjọgbọn ti Imọ-ẹrọ Biomedical ni Northwwest's McCormick School of Engineering ati alamọdaju ti iṣẹ abẹ ni Ile-ẹkọ Oogun ti Northwwest University Feinberg. O tun ṣe itọsọna Ile-iṣẹ fun Imọ-ẹrọ Ilọsiwaju ti Ilọsiwaju ati Eto Ikẹkọ Imọ-iṣe Imọ-iṣe Iṣeduro asọtẹlẹ, ti owo nipasẹ Awọn ile-iṣẹ Ilera ti Orilẹ-ede.

Ameer ṣe akoso iwadi pẹlu Northwestern's John A. Rogers ati Arun Sharma. Aṣaaju-ọna bioelectronics, Rogers jẹ Louis Simpson ati Kimberly Querrey Ọjọgbọn ti Imọ-ẹrọ Ohun elo ati Imọ-ẹrọ, Imọ-ẹrọ Biomedical ati Iṣẹ abẹ Neurological ni McCormick ati Feinberg. O tun ṣe itọsọna Querrey Simpson Institute fun Bioelectronics. Sharma jẹ olukọ ẹlẹgbẹ iwadii ti urology ni Feinberg ati ti imọ-ẹrọ biomedical ni McCormick. O tun jẹ oludari ti oogun isọdọtun urological paediatric ni Ile-iṣẹ Iwadi Ọmọde Stanley Manne ni Ann & Robert H. Lurie Children's Hospital of Chicago. 

Bii o ṣe n ṣiṣẹ ati awọn abajade akọkọ

Nitori awọn iṣoro pẹlu awọn ara, ọpọlọ tabi ọpa-ẹhin, awọn miliọnu Amẹrika jiya lati awọn àpòòtọ alaiṣe. Awọn oran wọnyi le dide lati awọn abawọn abimọ gẹgẹbi ọpa ẹhin -; nibiti a ti bi eniyan pẹlu ọpa ẹhin ti o bajẹ -; tabi awọn ipalara ipalara ti o duro ni eyikeyi aaye ninu aye. Nigba ti a ko ba ni itọju, ailagbara ti àpòòtọ le fa awọn akoran igbagbogbo ati awọn ọran ito, nikẹhin ti o yori si ibajẹ kidinrin, eyiti o kan gbogbo ara. Ṣiṣe awọn dokita laaye lati ṣe atẹle awọn alaisan wọn latọna jijin le jẹ ki awọn ilowosi iyara ṣiṣẹ.

Lati ṣe atẹle àpòòtọ, ẹrọ tuntun ni awọn sensọ pupọ, eyiti o ṣiṣẹ papọ lati wiwọn paramita ti o rọrun kan: igara. Bi àpòòtọ naa ti kun, o gbooro sii. Bí àpòòtọ́ náà bá ṣe túbọ̀ ń pọ̀ sí i, bẹ́ẹ̀ náà ló ṣe máa nà sí i. Yi nina fa lori ẹrọ bi rirọ lati ṣe ifihan igara. Bakanna, nigbati àpòòtọ ba ṣofo, o ṣe adehun, eyi ti o mu igara kuro. Bi awọn sensosi ṣe rii ọpọlọpọ awọn ipele ti igara, ẹrọ naa nlo imọ-ẹrọ Bluetooth ti a fi sii lati tan alaye yii si foonuiyara tabi tabulẹti.

Ilọsiwaju bọtini nibi ni idagbasoke ti rirọ pupọ, ultrathin, awọn wiwọn igara isan ti o le rọra fi ipari si oju ita ti àpòòtọ, laisi fifi awọn ihamọ ẹrọ eyikeyi sori kikun ẹda ati awọn ihuwasi asan. ”

John A. Rogers, Northwestern University

Ninu awọn iwadii ẹranko kekere, eto naa ṣaṣeyọri jiṣẹ awọn iwọn akoko gidi ti kikun àpòòtọ ati ofo fun awọn ọjọ 30. Lẹhinna, ninu iwadi nipa lilo awọn alakọbẹrẹ ti kii ṣe eniyan, eto naa ṣaṣeyọri ifitonileti fun ọsẹ mẹjọ. Awọn oniwadi tun ṣe afihan pe awọn sensọ jẹ ifarabalẹ to lati rii igara lati awọn iwọn kekere ti ito pupọ.

"Iṣẹ yii jẹ akọkọ ti iru rẹ ti o jẹ iwọn fun lilo eniyan," Ameer sọ. “A ṣe afihan iṣẹ ṣiṣe igba pipẹ ti imọ-ẹrọ. Ti o da lori ọran lilo, a le ṣe apẹrẹ imọ-ẹrọ lati gbe inu ara patapata tabi lati tuka laiseniyan lẹhin ti alaisan ti ṣe imularada ni kikun. ”

Isọdọtun àpòòtọ ati isọdọtun iṣẹ

Botilẹjẹpe imọ-ẹrọ tuntun jẹ iwulo fun tirẹ, Ameer ṣe akiyesi rẹ bi paati kan ti eto iṣọpọ ni kikun fun mimu-pada sipo iṣẹ àpòòtọ. 

Ni oṣu to kọja, Ameer ati Sharma ṣe agbekalẹ sintetiki biodegradable, rọ “patch àpòòtọ,” eyiti a tẹjade ni PNAS Nesusi. Ti irugbin pẹlu awọn sẹẹli ti ara ti alaisan, “alemo” ti o da lori citrate -; tọka si bi scaffold Pro-regenerative (PRS) -; ngbanilaaye dokita abẹ lati tun ṣe tabi tun àpòòtọ ṣe laisi iwulo lati ṣe ikore àsopọ ifun, boṣewa ile-iwosan lọwọlọwọ fun iṣẹ abẹ yii. “Patch” naa, eyiti o gbooro ti o si ṣe adehun pẹlu àsopọ àpòòtọ abinibi, ṣe atilẹyin ijira ati idagbasoke awọn sẹẹli àpòòtọ. Lẹhinna o rọra tuka, nlọ lẹhin àsopọ àpòòtọ tuntun. Awọn oniwadi ṣe afihan pe awọ-ara tuntun wa ni iṣẹ ni gbogbo ọdun meji iwadi. 

Ameer sọ pe "A n ṣiṣẹ lati ṣepọ imọ-ẹrọ isọdọtun àpòòtọ wa pẹlu imọ-ẹrọ ibojuwo apo-itọpa alailowaya tuntun yii lati mu iṣẹ àpòòtọ pada ati ṣe atẹle ilana imularada lẹhin iṣẹ abẹ,” Ameer sọ. “Iṣẹ yii n mu wa sunmọ si otitọ ti awọn eto isọdọtun ọlọgbọn, eyiti o jẹ awọn ẹrọ isọdọtun ti o ni agbara lati ṣe iwadii microenvironment wọn, jabo awọn awari wọnyẹn ni ita ti ara (si alaisan, olutọju tabi olupese) ati muu ṣiṣẹ lori ibeere tabi siseto. awọn idahun lati yi ipa-ọna pada ati ilọsiwaju iṣẹ ẹrọ tabi ailewu. ”

“Imọ-ẹrọ yii ṣe aṣoju ilọsiwaju pataki kan, nitori lọwọlọwọ ko si awọn isunmọ orisun-ẹrọ ti ara miiran ti o wa fun awọn alaisan wọnyi,” Sharma sọ. “Mo ni igboya pe eyi yoo ṣe iranlọwọ ilọsiwaju didara igbesi aye fun ọpọlọpọ awọn alaisan ti yoo ni anfani lati yago fun lilo awọn iṣan ifun ati ọpọlọpọ awọn ilolu rẹ.”

Itele: ito lori eletan

Ameer tẹsiwaju lati ṣiṣẹ pẹlu Rogers ati Sharma lati kọ awọn iṣẹ ṣiṣe tuntun sinu eto naa. Lọwọlọwọ wọn n ṣawari awọn ọna ti ifisinu le ṣe iwuri fun àpòòtọ lati fa ito lori ibeere.

"Ni afikun si mimojuto kikun, ohun elo naa yoo ni anfani lati fi awọn ikilọ ranṣẹ si alaisan ati lẹhinna dari wọn si awọn ipo fun awọn yara isinmi ti o sunmọ," Ameer sọ. “Pẹlupẹlu, ni ọjọ kan, awọn alaisan yoo ni anfani lati ma nfa ito, lori ibeere, nipasẹ foonuiyara wọn.”

Ameer, Sharma ati Rogers jẹ ọmọ ẹgbẹ ti Simpson Querrey Institute fun BioNanotechnology. Ameer ati Rogers tun jẹ ọmọ ẹgbẹ ti Chemistry of Life Processes Institute ati International Institute for Nanotechnology; ati Rogers jẹ ọmọ ẹgbẹ ti Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Centre of Northwestern University.

Iwadi na, "Ailowaya, eto bioelectronic ti a fi sinu ẹrọ fun ibojuwo iṣẹ ito ito lẹhin imularada abẹ," ni atilẹyin nipasẹ National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Disease ati National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering.

• SEO Agbara akoonu & PR Pinpin. Gba Imudara Loni.
• PlatoData.Network inaro Generative Ai. Fi agbara fun ara Rẹ. Wọle si Nibi.
• PlatoAiStream. Web3 oye. Imo Amugbadun. Wọle si Nibi.
• PlatoESG. Erogba, CleanTech, Agbara, Ayika, Oorun, Isakoso Egbin. Wọle si Nibi.
• PlatoHealth. Imọ-ẹrọ Imọ-ẹrọ ati Awọn Idanwo Ile-iwosan. Wọle si Nibi.
• Orisun: https://www.news-medical.net/news/20240326/New-battery-free-implant-allows-users-to-monitor-their-bladder-fullness-in-real-time.aspx