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Il biosensore stampabile permette alla registrazione ed alla rappresentazione simultanee dei tessuti, organi durante la chirurgia

I chirurghi possono presto potere localizzare le regioni critiche in tessuti e gli organi durante i grazie di un intervento chirurgico ad un nuovo, biosensore brevetto-in corso di Purdue University che può essere stampato in 3D facendo uso di un sistema di stampa automatizzato.

Il "chi" Hwan Lee ha creato il biosensore, che tiene conto la registrazione e la rappresentazione simultanee dei tessuti e degli organi durante l'intervento chirurgico. Lee è l'assistente universitario di Leslie A. Geddes di assistenza tecnica biomedica nel banco di Weldon di assistenza tecnica biomedica e nell'assistente universitario dell'ingegneria meccanica. Lee egualmente ha una nomina della cortesia nell'organizzazione dei materiali.

La registrazione e la rappresentazione simultanee hanno potuto essere utili durante la cardiochirurgia nella localizzazione delle regioni critiche e nella guida degli interventi chirurgici quale una procedura per la riparazione dei ritmi normali del cuore.„

"chi" Hwan Lee, l'assistente universitario di Leslie A. Geddes di assistenza tecnica biomedica nel banco di Weldon di assistenza tecnica biomedica

I metodi tradizionali da registrare simultaneamente e tessuti ed organi di immagine hanno provato difficile perché altri sensori utilizzati per la registrazione interrompono tipicamente il trattamento della rappresentazione.

“A questo scopo, abbiamo sviluppato un ultra-morbido, leggermente ed il biosensore stretchable che è capace senza cuciture di collegare mediante interfaccia alla superficie curvilinea degli organi; per esempio il cuore, anche nell'ambito di grandi deformazioni meccaniche, per esempio cicli cardiaci,„ Lee ha detto. “Questa funzionalità unica permette alla registrazione ed alla rappresentazione simultanee, che permette che noi indichiamo esattamente l'origine degli stati di malattia: in questo esempio, osservazioni in tempo reale sulla propagazione di infarto miocardico in 3D.„

Usando gli bio--inchiostri molli durante il modello rapido di una progettazione di dogana-misura, i biosensori misura varie dimensioni e forme di un organo. Gli bio--inchiostri sono più molli del tessuto, allungano senza avvertire la degradazione del sensore ed hanno aderenza naturale affidabile alla superficie bagnata degli organi senza avere bisogno dei collanti supplementari. Il gruppo di ricerca di Kwan-Soo Lee nel laboratorio nazionale di Los Alamos è responsabile della formulazione e della sintesi degli bio--inchiostri.

Una serie di biosensori del prototipo facendo uso delle forme, delle dimensioni e delle configurazioni differenti sono stati prodotti. Craig Goergen, il professore associato di Leslie A. Geddes di assistenza tecnica biomedica a scuola del Weldon di Purdue di assistenza tecnica biomedica ed il suo gruppo del laboratorio ha verificato i prototipi in mouse ed in maiali in vivo.

“Il professor Goergen ed il suo gruppo poteva con successo identificare col passare del tempo la posizione esatta degli infarti miocardici facendo uso dei biosensori del prototipo,„ Lee ha detto. “Oltre a queste prove, egualmente hanno valutato la biocompatibilità ed i beni anti--biofouling dei biosensori come pure gli effetti dei biosensori sulla funzione cardiaca. Hanno indicato gli effetti contrari non significativi.„

La ricerca circa il biosensore è stata pubblicata nelle comunicazioni pari-esaminate della natura.

L'ufficio delle fondamenta di ricerca di Purdue della commercializzazione della tecnologia file una richiesta di brevetto sul biosensore di Lee. Per informazioni di autorizzazione, contatti prego Dipak Narula di OTC e del codice 2021-LEE-69211 del cingolo di riferimento. Altre misure catturate per sviluppare il sensore comprendono applicazioni ulteriori d'esplorazione degli bio--inchiostri nei vari biosensori stampabili con una progettazione adattata per misura altri organi quale lo stomaco, che richiede ancora il più alto stretchability che il cuore.

Source:
Journal reference:

Kim, B., et al. (2021) Rapid custom prototyping of soft poroelastic biosensor for simultaneous epicardial recording and imaging. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-021-23959-3.