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El biosensor imprimible habilita la grabación y la proyección de imagen simultáneas de los tejidos, órganos durante cirugía

Los cirujanos pueden pronto poder localizar regiones críticas en tejidos y órganos durante gracias de una operación quirúrgica a un biosensor nuevo, patente-pendiente de la universidad de Purdue que se pueda imprimir en 3D usando un sistema de impresión automatizado.

La ji Hwan Lee creó el biosensor, que permite la grabación y la proyección de imagen simultáneas de tejidos y de órganos durante una operación quirúrgica. Lee es el profesor adjunto de Leslie A. Geddes de la ingeniería biomédica en la escuela de Weldon de la ingeniería biomédica y el profesor adjunto de la ingeniería industrial. Lee también tiene una cita de la cortesía en dirigir de los materiales.

La grabación y la proyección de imagen simultáneas podían ser útiles durante cirugía de corazón en localizar regiones críticas y conducir intervenciones quirúrgicas tales como un procedimiento para restablecer ritmos normales del corazón.”

Ji Hwan Lee, el profesor adjunto de Leslie A. Geddes de la ingeniería biomédica en la escuela de Weldon de la ingeniería biomédica

Los métodos tradicionales a registrar simultáneamente y los tejidos y los órganos de la imagen han probado difícil porque otros sensores usados para la grabación interrumpen típicamente el proceso de la proyección de imagen.

“Con este fin, hemos desarrollado un ultra-suave, ligeramente y el biosensor estirable que es capaz inconsútil de la interconexión con la superficie curvilínea de órganos; por ejemplo el corazón, incluso bajo deformaciones mecánicas grandes, por ejemplo ciclos cardiacos,” Lee dijo. “Esta característica única habilita la grabación y la proyección de imagen simultáneas, que permite que indiquemos exacto el origen de las condiciones de la enfermedad: en este ejemplo, observaciones en tiempo real respecto a la propagación del infarto del miocardio en 3D.”

Usando las bio-tintas suaves durante la creación de un prototipo rápida de un diseño del aduana-ajuste, los biosensores ajustaron una variedad de tallas y de formas de un órgano. Las bio-tintas son más suaves que tejido, estiran sin experimentar la degradación del sensor y tienen adherencia natural segura a la superficie mojada de órganos sin la necesidad de los adhesivos adicionales. El grupo de investigación de Kwan-Soo Lee en el laboratorio nacional de Los Alamos es responsable de la formulación y de la síntesis de las bio-tintas.

Varios biosensores del prototipo usando diversas formas, tallas y configuraciones se han producido. Craig Goergen, el profesor adjunto de Leslie A. Geddes de la ingeniería biomédica en la escuela de Weldon de Purdue de la ingeniería biomédica, y su grupo del laboratorio ha probado los prototipos en ratones y lingotes in vivo.

El “profesor Goergen y sus personas podía con éxito determinar la situación exacta de infartos del miocardio en un cierto plazo usando los biosensores del prototipo,” Lee dijo. “Además de estas pruebas, también evaluaron el biocompatibility y las propiedades antis-biofouling de los biosensores, así como los efectos de los biosensores sobre la función cardiaca. Han mostrado efectos nocivos no importantes.”

La investigación sobre el biosensor se ha publicado en las comunicaciones par-revisadas de la naturaleza.

La oficina del asiento de investigación de Purdue de la comercialización de la tecnología ha presentado una solicitud de patente en el biosensor de Lee. Para la información de autorización, contacto por favor Dipak Narula de OTC y de la clave 2021-LEE-69211 del carril de la referencia. Otras medidas tomadas para desarrollar el sensor incluyen los usos posteriores de exploración de las bio-tintas en diversos biosensores imprimibles con un diseño adaptado para ajustar otros órganos tales como el estómago, que requiere incluso un stretchability más alto que el corazón.

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.