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O biosensor imprimível permite a gravação e a imagem lactente simultâneas dos tecidos, órgãos durante a cirurgia

Os cirurgiões podem logo poder localizar regiões críticas nos tecidos e órgãos durante agradecimentos de uma operação cirúrgica a um biosensor novo, patente-pendente da universidade de Purdue que possa ser imprimido em 3D usando um sistema de impressão automatizado.

O Lee de Hwan do qui criou o biosensor, que permite a gravação e a imagem lactente simultâneas dos tecidos e dos órgãos durante uma operação cirúrgica. O Lee é o professor adjunto de Leslie A. Geddes da engenharia biomedicável na escola de Weldon da engenharia biomedicável e no professor adjunto da engenharia mecânica. O Lee igualmente tem uma nomeação da cortesia no planejamento dos materiais.

A gravação e a imagem lactente simultâneas podiam ser úteis durante a cirurgia cardíaca em localizar regiões críticas e em guiar intervenções cirúrgicas tais como um procedimento para restaurar ritmos normais do coração.”

Lee de Hwan do qui, professor adjunto de Leslie A. Geddes da engenharia biomedicável na escola de Weldon da engenharia biomedicável

Os métodos tradicionais a gravar simultaneamente e tecidos e órgãos da imagem provaram difícil porque outros sensores usados para a gravação interrompem tipicamente o processo da imagem lactente.

“Com tal fim, nós desenvolvemos um ultra-macio, finamente e o biosensor stretchable que é capaz sem emenda do conexão com a superfície curvilínea dos órgãos; por exemplo o coração, mesmo sob grandes deformações mecânicas, por exemplo ciclos cardíacos,” Lee disse. “Esta característica original permite a gravação e a imagem lactente simultâneas, que permite que nós indiquem exactamente a origem de condições da doença: neste exemplo, observações do tempo real na propagação do enfarte do miocárdio em 3D.”

Usando bio-tintas macias durante a prototipificação rápida de um projecto do costume-ajuste, os biosensors couberam uma variedade de tamanhos e formas de um órgão. As bio-tintas são mais macias do que o tecido, esticam sem experimentar a degradação do sensor e têm a adesão natural segura à superfície molhada dos órgãos sem precisar adesivos adicionais. O grupo de investigação do Lee de Kwan-Soo no laboratório nacional de Los Alamos é responsável para a formulação e a síntese das bio-tintas.

Um número de biosensors do protótipo usando formas, tamanhos e configurações diferentes foram produzidos. Craig Goergen, professor adjunto de Leslie A. Geddes da engenharia biomedicável na escola do Weldon de Purdue da engenharia biomedicável, e seu grupo do laboratório testou os protótipos nos ratos e nos porcos in vivo.

O “professor Goergen e sua equipe podia com sucesso identificar ao longo do tempo o lugar exacto dos enfartes do miocárdio que usam os biosensors do protótipo,” Lee disse. “Além do que estes testes, igualmente avaliaram o biocompatibility e as anti-biofouling propriedades dos biosensors, assim como os efeitos dos biosensors na função cardíaca. Mostraram efeitos adversos não significativos.”

A pesquisa sobre o biosensor foi publicada nas comunicações par-revistas da natureza.

O escritório da fundação de pesquisa de Purdue da comercialização da tecnologia arquivou uma solicitude de patente no biosensor do Lee. Para a informação licenciando, contacte por favor Dipak Narula de OTC e de código 2021-LEE-69211 da trilha da referência. Outras etapas tomadas para desenvolver o sensor incluem aplicações mais adicionais de exploração das bio-tintas em vários biosensors imprimíveis com um projecto costurado para caber outros órgãos tais como o estômago, que exige mesmo um stretchability mais alto do que o coração.

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.