O aperto da lata pinça do feixe do Ultra-som da “e manipula conjuntos minúsculos de pilhas

Published on May 31, 2014 at 10:19 AM · No Comments

Abrir Caminho a “pinça que usa feixes do ultra-som para prender e manipular conjuntos minúsculos de pilhas sob o controle eletrônico, de botão de pressão poderia conduzir a vida-mudar avanços médicos, tais como os melhores implantes da cartilagem que reduzem a necessidade para operações da substituição do joelho.

Usando os campos sadios crafted, as pilhas da cartilagem tomadas do joelho de um paciente podem ser levitadas por semanas em um líquido nutriente-rico. Isto significa que os nutrientes podem alcançar cada parte da superfície da cultura e, combinada com a estimulação fornecida pelo ultra-som, permitem as pilhas de crescer e formar o melhor tecido do implante do que quando cultivados em um prato de petri de vidro.

Guardarando as pilhas na posição exigida firme mas delicadamente, a pinça pode igualmente moldar o tecido crescente exactamente no formulário direito de modo que o implante seja verdadeiramente ajuste-para-finalidade quando introduzido no joelho do paciente. Sobre 75.000 substituições do joelho são realizados todos os anos no REINO UNIDO; muitos poderiam ser evitados se os implantes da cartilagem poderiam ser melhorados.

Esta é apenas uma aplicação potencial do tweezers* ultra-sônico desenvolvida com o financiamento do Conselho de Pesquisa da Engenharia e das Ciências Físicas (EPSRC) por uma equipe pròxima integrada que aproveita e que combina a experiência em quatro universidades BRITÂNICAS. A equipe compreende pesquisadores das Universidades de Bristol, Dundee, Glasgow e Southampton, assim como uma escala de sócios industriais; sua colaboração extremamente próxima e altamente produtiva, apoiada pela concessão de quatro anos de EPSRC, estabeleceu o REINO UNIDO como um líder mundial nesta tecnologia de crescimento rápido.

O Professor Bruce Drinkwater da Universidade de Bristol, que coordenou o programa, diz: “A pinça Ultra-sônica tem todos os tipos de usos possíveis na ciência biológica, nanotecnologia e mais extensamente através da indústria. Oferecem vantagens grandes sobre a pinça óptica que confia em ondas claras e igualmente sobre métodos eletromagnéticos da manipulação da pilha; por exemplo, têm uma ausência completa de peças moventes e podem manipular não apenas uma ou dois pilhas (ou outros objetos) em um momento mas em conjuntos de diversos centímetros transversalmente - uma escala que os faça muito apropriados para aplicações como a engenharia do tecido.”

A pinça desenvolvida com financiamento de EPSRC envolve feixes múltiplos, minúsculos das ondas ultra-sônicas de que, em um dispositivo típico, ponto em uma câmara de 10 milímetro-diâmetros toda em torno. Com o auxílio de um microscópio poderoso para monitorar o procedimento, as forças geradas pelas ondas podem então ser manipuladas de modo que pilhas da cotovelada na posição exigida, as girem ao redor, ou mantêm-nas firme no lugar.

O Monte do Professor Martyn da Universidade de Southampton, que conduziu o trabalho de engenharia do tecido da cartilagem em colaboração com o Dr. Rahul Tara e o Professor Richard Oreffo, diz: “A pinça Ultra-sônica pode fornecer o que é, de facto, um ambiente da zero-gravidade perfeito para o crescimento de aperfeiçoamento da pilha. E também levitar pilhas, a pinça pode certificar-se de que os aglomerados da pilha mantêm um ideal liso da forma para a absorção nutriente. Podem mesmo delicadamente fazer massagens os aglomerados em uma maneira que incentive a formação do tecido da cartilagem.”

O programa de pesquisa igualmente mostrou que a pinça ultra-sônica pode ser usada para acumular a camada de tecido da pilha pela camada e, como um exemplo, a equipe produziu um tecido microscópico da tartã. Antecipam que a pinça poderia, por exemplo, ajudar a reconstruir o tecido de nervo após o traumatismo severo tal como a amputação do membro. O Cumming do Professor David da Universidade de Glasgow diz: “Poderia finalmente ser possível desenvolver um dispositivo wearable que produzisse um tipo do andaime acústico para ajudar a guiar pilhas de nervo de um paciente enquanto regeneram.”

A equipe fizeram uma escala de dispositivos arrancando inovativos, tais como uma Chave De Fenda Sónico da real-vida e um Feixe acústico microscópico do Tractor que transformaram as fantasia da ficção científica do Dr. Que e Star Trek na realidade. O Professor Sandy Cochran da Universidade de Dundee diz: “Nossa parceria com indústria foi vital aos dispositivos e às capacidades tornando-se que estão entregando sofisticação inaudita no campo do ultra-som.”

Seu Dr. Mike MacDonald do colega adiciona: “Isto permitiu-nos de empreender as experiências pioneiros da física que poderiam conduzir aos avanços grandes na aplicação de técnicas ultra-som-baseadas nos sectores tais como cuidados médicos. Olhando o programa total, a colaboração próxima através da equipe da multi-universidade foi crítica a seu sucesso, com a interacção entre os pesquisadores que fazem uma contribuição particularmente significativa.”

Junto, a equipe construiu uma plataforma da compreensão que permitisse a tecnologia ultra-sônica do tweezer de ser refinada e usos miniaturizada e do específico ser explorado nos próximos anos e tornado. As primeiras aplicações do real-mundo, nos sectores tais como a ciência biológica e a eletrônica, podiam potencial vir em-córrego dentro ao redor 5 anos.

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