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植入式设备的突破:迈向管理软组织免疫反应的一步,中国机器人网,vrovro.com
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植入式设备的突破:迈向管理软组织免疫反应的一步
2020年10月21日    阅读量:     新闻来源:中国机器人网 vrovro.com  |  投稿

爱尔兰国立戈尔韦大学(NUI戈尔韦),麻省理工学院和AMBER,SFI先进材料与生物工程研究中心的研究人员今天(8月29日,星期四)宣布了软机器人技术的重大突破,可以帮助需要治疗的患者原位(植入)医疗设备,例如乳房植入物,起搏器,神经探针,葡萄糖生物传感器以及药物和细胞递送设备。


植入式设备的突破:迈向管理软组织免疫反应的一步 中国机器人网,vrovro.com


植入式医疗器械市场目前估计约为1000亿美元(2019年),随着新的药物输送和健康监测技术的发展,其在未来的增长潜力很大。


这些设备并非没有问题,部分是由人体自身的保护反应引起的中国机器人网vrovro.com。这些复杂且不可预测的异物反应会损害设备功能,并极大地限制了这些设备的长期性能和治疗功效。


一种这样的异物反应是纤维化,该过程是致密的纤维囊围绕植入的装置的过程,这可能导致装置故障或阻碍其功能。


植入式医疗器械的各种故障率可归因于纤维化,植入式起搏器的纤维化范围为30%至50%,乳腺成形术的修复物为30%。


在生物传感器或药物/细胞递送装置的情况下,会在植入装置周围堆积的致密纤维囊会严重阻碍其功能,给患者带来后果,并给医疗系统带来成本。


用植入式泵驱动DSR的视频。今天,在国际知名的《科学机器人》(Science Robotics)杂志上发布了针对医疗设备解决此问题的全新思路。


这项研究由来自NUI戈尔韦,麻省理工学院和SFI研究中心AMBER等人的研究人员领导。该研究描述了使用软机器人技术来修改人体对植入设备的反应。软机器人是可以植入体内的柔性设备。


科学家们的跨大西洋合作伙伴关系创造了一种微型机械驱动的软机器人设备,称为动态软储器(DSR),该设备已显示出,通过操纵设备与悬臂之间的界面环境,可以显着减少纤维囊的堆积身体。


该设备利用机械振荡来调节细胞在植入物周围的反应。在具有生物启发性的设计中,DSR可以通过驱动膜在显微镜下改变其形状。


可植入系统图,显示了控制和致动组的并排植入。该研究的资深合著者,麻省理工学院助理教授,前美国国立大学戈尔韦分校的前研究员艾伦·罗氏教授(Ellen Roche教授)在2017年因其创造了一种软性机器人袖套来帮助心力衰竭患者的工作而赢得了国际赞誉.


他说:“这项研究证明了植入物的机械扰动如何调节宿主异物的反应。这在一系列临床应用中具有巨大的潜力,并有望在我们的团队之间开展许多未来的合作研究。


DSR启动视频。NUI Galway的解剖学教授和AMBER首席研究员Garry Duffy教授,以及该研究的资深合著者补充说:“我们感到本文描述的想法可以改变未来的医疗器械以及它们如何与人体相互作用。


我们很高兴能进一步开发这项技术,并与对软机器人技术潜力感兴趣的人们合作,以更好地集成设备以延长使用时间和提高患者的治疗效果,与Dolan和Roche实验室建立并继续合作并开发跨大西洋的软机器人专家网络。”


在活鼠中启动DSR的视频。研究的第一作者,NUI戈尔韦生物医学工程讲师,麻省理工学院和NUI戈尔韦实验室的罗氏和达菲实验室前研究员Eimear Dolan博士说:“我们很高兴发表这项研究,因为它描述了一种创新方法使用调节异物反应软机器人。


我最近收到了爱尔兰科学基金会英国皇家学会大学研究奖学金,以重点对1型糖尿病患者将这一技术向前发展。这是一种特权工作与这样一个有才华的多学科团队,我期待着继续合作。”


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