ไม่มีการหยุดพักที่ยากลำบากอีกต่อไป ในฐานะที่เป็น "สมาร์ท" อิเล็กทรอนิกส์มีขนาดเล็กลงและนุ่มขึ้นนักวิทยาศาสตร์กำลังพัฒนาอุปกรณ์การแพทย์ใหม่ที่สามารถนำไปใช้กับ - หรือในบางกรณีฝังอยู่ใน - ร่างกายของเรา และอุปกรณ์ที่อ่อนนุ่มและยืดเหล่านี้ไม่ควรทำให้ผิวของคุณคลานเพราะมันถูกออกแบบมาเพื่อผสมผสานอย่างถูกต้องผู้เชี่ยวชาญกล่าว
เราต้องการที่จะแก้ปัญหาความไม่ตรงกันระหว่างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้เวเฟอร์ที่แข็งและร่างกายมนุษย์ที่อ่อนนุ่มและไดนามิก Nanshu Lu ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมการบินและอวกาศและวิศวกรรมวิศวกรรมของมหาวิทยาลัยเท็กซัสที่ออสตินกล่าว
Lu ซึ่งก่อนหน้านี้ศึกษากับ John Rogers ผู้เชี่ยวชาญด้านวัสดุและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์เออร์บานา-แชมเพนมุ่งเน้นการวิจัยของเธอมีอิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่นได้- Lu และเพื่อนร่วมงานของเธอได้คิดค้นวิธีที่ถูกและเร็วกว่าสำหรับการผลิตแพทช์ผิวอิเล็กทรอนิกส์ที่เรียกว่าอิเล็กทรอนิคส์ผิวหนังซึ่งลดสิ่งที่เป็นกระบวนการหลายวันเป็น 20 นาที -มนุษย์ไบโอนิค: เทคโนโลยี 10 อันดับแรก-
ลูพูดกับวิทยาศาสตร์สดเกี่ยวกับอิเล็กทรอนิกส์ทางชีวภาพที่เกิดขึ้นใหม่ที่ฉลาดและยืดหยุ่นพอที่จะรวมกับร่างกายมนุษย์เป็นหลัก จากความก้าวหน้าล่าสุดในรอยสักที่ชาญฉลาดในการตรวจสอบสมองที่สามารถฉีดได้ไปยังอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่นได้สำหรับการส่งยาต่อไปนี้เป็นเทคโนโลยีที่น่าสนใจห้าประการที่อาจเปิดอยู่ (หรือภายใน) ร่างกายของคุณในไม่ช้า
รอยสักชั่วคราวอัจฉริยะ
“ เมื่อคุณรวมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เข้ากับผิวมันให้ความรู้สึกเหมือนเป็นส่วนหนึ่งของคุณ” ลูกล่าว "คุณไม่รู้สึก แต่ก็ยังใช้งานได้" นั่นเป็นความคิดที่อยู่เบื้องหลังรอยสักชั่วคราว "สมาร์ท" ที่จอห์นโรเจอร์สและเพื่อนร่วมงานของเขากำลังพัฒนา รอยสักของพวกเขาหรือที่รู้จักกันในชื่อ biostamps มีวงจรที่ยืดหยุ่นที่สามารถขับเคลื่อนแบบไร้สายและยืดได้พอที่จะเคลื่อนไหวด้วยผิวหนัง
รอยสักอัจฉริยะไร้สายเหล่านี้สามารถกล่าวถึงความสำคัญทางคลินิก - แต่ปัจจุบันไม่ต้องการความต้องการโรเจอร์สบอกกับ Live Science แม้ว่าจะมีแอพพลิเคชั่นที่มีศักยภาพมากมาย แต่ทีมของเขาก็มุ่งเน้นไปที่วิธีการใช้ biostamps ในการตรวจสอบผู้ป่วยในหน่วยดูแลผู้ป่วยหนักของทารกแรกเกิดและห้องปฏิบัติการนอนหลับMC10บริษัท โรเจอร์สที่ตั้งอยู่ในรัฐแมสซาชูเซตส์ช่วยเริ่มต้นดำเนินการทดลองทางคลินิกและคาดว่าจะเปิดตัวผลิตภัณฑ์ที่มีการควบคุมครั้งแรกในปลายปีนี้
เซ็นเซอร์ชีวเคมีที่ติดตั้งบนผิวหนัง
ใหม่เทคโนโลยี Body-Meldในการพัฒนาเป็นเซ็นเซอร์ชีวเคมีที่สวมใส่ได้ซึ่งสามารถวิเคราะห์เหงื่อผ่านอุปกรณ์ที่ติดตั้งบนผิวหนังและส่งข้อมูลแบบไร้สายไปยังสมาร์ทโฟน เซ็นเซอร์อนาคตเหล่านี้ได้รับการออกแบบโดย Joseph Wang ศาสตราจารย์ของ Nanoengineering ที่ University of California, San Diego และผู้อำนวยการศูนย์เซ็นเซอร์ที่สวมใส่ได้
“ เราดูเหงื่อน้ำลายและน้ำตาเพื่อให้ข้อมูลเกี่ยวกับการแสดงความฟิตและสถานะทางการแพทย์” วังบอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต
เมื่อต้นปีที่ผ่านมาสมาชิกของห้องปฏิบัติการของวังได้นำเสนอรอยสักที่มีความยืดหยุ่นยืดหยุ่นและยืดหยุ่นสำหรับผู้ป่วยโรคเบาหวานที่สามารถต่อเนื่องได้อย่างต่อเนื่องตรวจสอบระดับกลูโคสโดยไม่ต้องใช้ทิ่มเข็ม นอกจากนี้เขายังเป็นผู้นำทีมที่สร้างเซ็นเซอร์ยามปากที่สามารถตรวจสอบระดับของเครื่องหมายสุขภาพที่มักจะต้องมีการวาดเลือดเช่นกรดยูริคซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ต้นสำหรับโรคเบาหวานและโรคเกาต์ วังกล่าวว่าศูนย์เซ็นเซอร์ที่สวมใส่ได้กำลังผลักดันให้ทำการค้าเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ที่เกิดขึ้นใหม่เหล่านี้ด้วยความช่วยเหลือของ บริษัท ในระดับท้องถิ่นและระหว่างประเทศ
การส่งมอบยานาโน
Dae-hyeong Kim รองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเคมีและชีววิทยาที่มหาวิทยาลัยแห่งชาติโซลในเกาหลีใต้และเพื่อนร่วมงานของเขากำลังติดตามนาโนเทคโนโลยีเพื่อเปิดใช้งานระบบชีวการแพทย์รุ่นต่อไป การวิจัยของคิมในวันหนึ่งอาจให้ผลผลิตอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้วัสดุนาโนสำหรับการส่งมอบยาและวิศวกรรมเนื้อเยื่อตามรายงานของ Lu “ เขาสร้างความทรงจำที่ยืดหยุ่นได้ซึ่งคุณสามารถเก็บข้อมูลบนรอยสักได้” เธอกล่าว -10 เทคโนโลยีที่จะเปลี่ยนชีวิตของคุณ-
ในปี 2014 กลุ่มวิจัยของคิมได้ทำแพทช์อิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้ซึ่งมีการจัดเก็บข้อมูลเครื่องมือวินิจฉัยและการแพทย์ “ แพทช์มัลติฟังก์ชั่นสามารถตรวจสอบความผิดปกติของการเคลื่อนไหวของโรคพาร์กินสัน” คิมบอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต ข้อมูลที่รวบรวมได้รับการบันทึกในหน่วยความจำของอุปกรณ์นาโนทองคำ
เมื่อแพทช์ตรวจพบรูปแบบการสั่นสะเทือนเซ็นเซอร์ความร้อนและอุณหภูมิภายในมันจะปล่อยยาที่ควบคุมได้จำนวนมากที่ส่งผ่านอนุภาคนาโนที่ออกแบบมาอย่างระมัดระวังเขาอธิบาย
ตรวจสอบสมอง
แม้ว่าเทคโนโลยีที่ฝังได้มีอยู่สำหรับการตรวจสอบผู้ป่วยโรคลมชักหรือความเสียหายของสมอง Lu ชี้ให้เห็นว่าอุปกรณ์เหล่านี้ยังคงคมชัดและเข้มงวดทำให้การตรวจสอบระยะยาวเป็นสิ่งที่ท้าทาย เธอเปรียบเทียบเนื้อเยื่อสมองที่อ่อนนุ่มกับเต้าหู้หนึ่งชามเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง “ เราต้องการบางสิ่งที่สามารถวัดสมองที่สามารถกระตุ้นสมองที่สามารถโต้ตอบกับสมอง - โดยไม่ต้องมีความเครียดทางกลหรือการโหลด” เธอกล่าว
เข้าสู่ Charles Lieber ศาสตราจารย์วิชาเคมีของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดซึ่งกลุ่มวิจัยมุ่งเน้นไปที่วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับนาโน อุปกรณ์ของกลุ่มของเขามีขนาดเล็กมากจนสามารถฉีดเข้าไปในเนื้อเยื่อสมองผ่านเข็ม หลังการฉีดตาข่ายอิเล็กทรอนิกส์ระดับนาโนจะเปิดขึ้นซึ่งสามารถตรวจสอบการทำงานของสมองกระตุ้นเนื้อเยื่อและแม้กระทั่งโต้ตอบกับเซลล์ประสาท "นั่น" ลูพูด "มีความทันสมัยมาก"
อุปกรณ์ปลูกถ่ายระยะยาว
Stéphanie Lacour และGrégoire Courtine นักวิทยาศาสตร์ที่โรงเรียน Polytechnic Federal of School of Engineering ของ Lausanne ประกาศเมื่อต้นปี 2558 ว่าพวกเขาได้พัฒนารากฟันเทียมใหม่สำหรับรักษาอาการบาดเจ็บที่ไขสันหลัง- อุปกรณ์ e-dura ขนาดเล็กถูกฝังอยู่บนเส้นประสาทไขสันหลังโดยตรงใต้เยื่อหุ้มป้องกันเรียกว่า Dura Mater จากนั้นมันสามารถส่งมอบการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าและเคมีในระหว่างการฟื้นฟูสมรรถภาพ
ความยืดหยุ่นของอุปกรณ์และความเข้ากันได้ทางชีวภาพช่วยลดความเป็นไปได้ของการอักเสบหรือความเสียหายของเนื้อเยื่อซึ่งหมายความว่ามันอาจจะถูกฝังอยู่เป็นเวลานาน หนูที่เป็นอัมพาตที่ฝังด้วยอุปกรณ์สามารถเดินได้หลังจากการฝึกอบรมเป็นเวลาหลายสัปดาห์นักวิจัยรายงานในวารสารวิทยาศาสตร์-
LU เรียกว่า e-dura เป็นหนึ่งในเครื่องกระตุ้นที่ยืดหยุ่นในระยะยาวและสามารถใช้งานได้ในระยะยาว “ มันแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของการใช้อุปกรณ์ที่มีการฝังและยืดหยุ่นสำหรับการฟื้นฟูสมรรถภาพและการรักษา” เธอกล่าว
ในขณะเดียวกันเทคโนโลยีที่ทำซ้ำการสัมผัสของมนุษย์กำลังเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเคมีของมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด Zhenan Bao ใช้เวลาหลายปีในการพัฒนาผิวเทียมที่สามารถรับรู้ถึงความกดดันและอุณหภูมิและรักษาตัวเอง เวอร์ชันล่าสุดของทีมของเธอมีอาร์เรย์เซ็นเซอร์ที่สามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่างความแตกต่างของความดันเช่นการจับมือกันหรือปวกเปียก
ลูบอกว่าเธอและเพื่อนร่วมงานของเธอในสาขาสหสาขาวิชาชีพสูงนี้หวังว่าจะทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้เวเฟอร์ทั้งหมดเป็น epidermallike มากขึ้น “ ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดที่เคยมีความเข้มงวดและเปราะในตอนนี้มีโอกาสที่จะอ่อนนุ่มและยืดได้” เธอกล่าว
ติดตามเรา@livescience-Facebook-Google+- บทความต้นฉบับเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์สด-
