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Vittoria dei ricercatori di assistenza tecnica di Colombia una concessione di $16,4 milioni DARPA

Sam Sia, professore di assistenza tecnica biomedica e KEN Shepard, ingegneria elettrica di professore 0f della famiglia di Lau e professore di assistenza tecnica biomedica, ha estratto una concessione quadriennale $16,4 milioni da DARPA per la loro proposta, “il trattamento e ripristino aumentati con elettrico e l'ultrasuono? Attuazione mediata e percepire.„

Con il finanziamento, i ricercatori di assistenza tecnica di Colombia stanno sviluppando una fasciatura “attiva„ insieme alle componenti impiantate attivo che, guida da una struttura di apprendimento automatico per riflettere e modulare la progressione curativa, accelereranno il ripristino della ferita. La loro unità proposta della toppa, parecchi centimetri di lunghezza ed ampi, permetterà alla percezione attiva del trattamento curativo della ferita tramite una vasta gamma di sensori integrati nelle fasciature per vari indicatori fisici e chimici, compreso pH, la temperatura, il livello dell'ossigeno, l'umidità, meccanici e segnali elettrici.

Mentre le fasciature ed i condimenti della ferita sono uno degli strumenti clinici più comuni per cura acuta e cronica della ferita, la maggior parte sono passive e non possono attivamente rispondere alle variazioni nell'ambiente della ferita. La percezione attiva del trattamento curativo della ferita sarebbe egualmente un avanzamento importante per i clinici ed i pazienti.„

KEN Shepard, ingegneria elettrica di professore 0f della famiglia di Lau e professore di assistenza tecnica biomedica

L'unità curativa della ferita consiste di cinque componenti:

  • un'unità attiva della toppa che funge da toner di ultrasuono, un azionatore messo a fuoco di ultrasuono e sensore e stimolatore;
  • sub-500-μm iniettabile “granellini di polvere„ (circuiti integrati molto piccoli) che è alimentato dalla toppa e compare nell'immagine di ultrasuono, permettendo alla percezione dei biomarcatori più profondi nella ferita;
  • perle iniettabili dell'idrogel che permettono la consegna della droga;
  • impalcature impiantabili attive che percepiscono la ferita e le droghe della consegna; e
  • una struttura di apprendimento automatico che comunica senza fili con l'unità della toppa e che chiude il ciclo, il riconoscimento connettente della rappresentazione, superficie che percepisce ed interrogazione del granellino di polvere per determinare le decisioni di attuazione.

L'unità attiva della toppa conterrà una 2D schiera di entrambi i trasduttori ed elettrodi piezoelettrici, in sia contatto acustico che elettrico con la ferita all'interno della fasciatura. I ricercatori stanno progettando l'unità su un circuito stampato flessibile del polyimide che incorpora i circuiti integrati caratteristici dell'applicazione della tecnologia CMOS su ordinazione (IC) montati sulla stessa toppa per controllo. Stanno assottigliando i chip di IC per essere abbastanza flessibili conformarsi alla toppa. Il circuito stampato flessibile connette ad un piccolo gruppo di regolazione portabile, contenendo le batterie e un'interfaccia del wireless di Bluetooth.

“Ogni segnale fisico e chimico dai sensori può fornire una ricchezza di informazioni sullo stato dei trattamenti curativi della ferita,„ dice Sia, pi di questo progetto multi-istituzionale e di una guida in analisi del sangue di punto-de-cura, sensori portabili ed unità impiantabili. “Poiché ogni ferita è differente, la percezione continua permette al video del trattamento curativo in tempo reale e colloca la fase affinchè gli interventi individualizzati tempestivi acceleri la guarigione.„

Oltre a sviluppare le capacità sensoriali innovarici, i ricercatori stanno comprendendo le funzioni precise di attuazione, quale la consegna della droga in risposta agli ambienti della ferita, nelle fasciature.

Sia e Shepard stanno lavorando al progetto con i colleghi da assistenza tecnica di Colombia (Helen LU e Clark appeso) e centro medico di Irving di Columbia University (Sergei Rudchenko), MIT (Xuanhe Zhao e Ed Boyden), facoltà di medicina di Harvard/centro medico di Beth Israele Deaconess (Aris Veves), George Mason University (Parag Chitnis), Northwestern University (John Rogers), IBM e l'università di Utah.