一支国际研究小组表示,有一天,有一种安全可靠地安装在膀胱周围的可植入智能包装可能会帮助膀胱活动不足的人,这种情况会阻碍患者正常排尿。
在一项研究中,结合了传感器和聚合物包裹物的植入物是一种集成设备,可以检测何时需要将膀胱完全排空,然后通过可与膀胱扩张或收缩的电子线向聚合物纤维网发送信号。 中国化工网okmart.com。排空膀胱后,束带恢复其初始形状。
“研究人员一直对研究泌尿控制感兴趣,因为与之相关的许多疾病和状况,”多萝西·奎格格尔工程学教授,计算和数据科学研究所的附属成员拉里·郑说。“研究人员一直在特别研究两个条件。第一个条件是在肌肉可能处于患病状态时将尿液从膀胱中排出,从而确实无法提供足够的力来将尿液排出。第二种是膀胱过度活动症,其中一个人经历突然或频繁的排尿倾向,这与尿失禁有关。”
他补充说,该设备已经在小鼠中进行了测试,它使用传感器来实时精确监测膀胱,以解决膀胱活动不足的状况。
程说,过去的研究集中在机械辅助上,以向膀胱施加压力并促进排尿,但这种选择很难实施,包围膀胱的包裹物可能会滑落。研究人员在《科学进展》杂志上发表了他们的发现。研究人员说,他们设计了一种蛇形聚合物包裹物,以形成可以留在原处的包裹物,并在扩张过程中适应排尿时不断变化的膀胱形状。它还可以容纳所有必要的传感器和接线。
程说:“通过将蛇形设计嵌入到结构中,我们可以将其拉伸到更大的几何形状。” “因此,如果我们拉伸缠绕在膀胱周围并紧贴膀胱的蛇形包裹物,它将提供足够的力来将电子线固定在传感器上,从而使其不会滑落。”
在电子线上的微型LED是微型发光二极管的阵列,旨在将光传递到膀胱以进行光遗传神经调节,从而调节目标器官的功能。
程说,该设备是由生物安全的材料制成的,旨在在体内长时间运行。他补充说,这种包裹物不需要缝合线或胶水就位,这是另一个好处。
该团队使用了ICDS的计算资源来研究聚合物包装的各种设计。
Cheng说:“计算能力真的很有用,因为我们需要将这种聚合物包装设计成不同的几何形状。” “在这种情况下,我们研究了两种不同的几何形状。一种是直线,另一种是蛇形设计。当然,我们尝试了其他几种,因此计算能力使我们能够研究不同的聚合物设计然后挑选出最好的一种来使用。”
研究人员说,将来可能会重新包装套子,以帮助由于膀胱过度活跃而无意识排尿的人。“智能包裹”植入物还可以帮助患有其他疾病的人从诊断确认到临床医学的先进治疗选择。
Cheng还曾与韩国大学KUKIST融合科学与技术研究生院的博士生Tae-Min Jang和Joong Hoon Lee一起工作。
周宏磊,宾夕法尼亚州立大学工程科学与力学专业的博士生,中国西北工业大学的博士生;成均馆大学医学院生物医学工程研究中心,Jaesun Joo;成均馆大学医学院奉熙林;南朝鲜科学技术研究所金秀贤(Soo Hyun Kim);南朝鲜国家NanoFab中心Il Suk Kang;三星医学中心李圭成;三星医疗中心Eunkyoung公园;南朝鲜高丽大学融合科学与技术学院黄淑媛。