UArizona研究人員開(kāi)發(fā)出骨骼上的計(jì)算機(jī)

亞利桑那大學(xué)的一組研究人員開(kāi)發(fā)了一種超薄無(wú)線(xiàn)設(shè)備，可以長(zhǎng)到骨骼表面，有朝一日可以幫助醫(yī)生長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)骨骼健康和愈合情況。周四發(fā)表在《自然通訊》上的一篇論文中描述了這些稱(chēng)為骨表面電子學(xué)的設(shè)備。

“作為一名外科醫(yī)生，我最興奮的是使用骨表面電子設(shè)備收集的測(cè)量值有朝一日為我的患者提供個(gè)性化的骨科護(hù)理 - 目標(biāo)是加速創(chuàng)傷后的康復(fù)和最大限度地發(fā)揮功能，”研究共同資深作者大衛(wèi)馬戈利斯博士說(shuō)，圖森 UArizona 醫(yī)學(xué)院的整形外科助理教授和 Banner 大學(xué)醫(yī)學(xué)中心圖森的整形外科醫(yī)生。

與骨質(zhì)疏松癥等疾病相關(guān)的脆性骨折導(dǎo)致住院天數(shù)比心臟病發(fā)作、乳腺癌或前列腺癌多。雖然尚未測(cè)試或批準(zhǔn)用于人體，無(wú)線(xiàn)設(shè)備骨可能有一天會(huì)不僅用于監(jiān)測(cè)健康，而是提高它說(shuō)，研究的共同資深作者菲利普Gutruf，助理教授生物醫(yī)學(xué)工程和Craig M. Berge工程學(xué)院的教員。

“能夠監(jiān)測(cè)肌肉骨骼系統(tǒng)的健康狀況非常重要，”古特魯夫說(shuō)，他也是該大學(xué)BIO5 研究所的成員。“有了這個(gè)界面，你基本上在骨頭上就有了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。這個(gè)技術(shù)平臺(tái)使我們能夠?yàn)榭茖W(xué)家創(chuàng)建調(diào)查工具，以發(fā)現(xiàn)肌肉骨骼系統(tǒng)的工作原理，并利用收集到的信息來(lái)促進(jìn)康復(fù)和治療。”

Gutruf 解釋說(shuō)，由于肌肉離骨骼如此之近且移動(dòng)如此頻繁，因此設(shè)備必須足夠薄以避免刺激周?chē)M織或移位。

“該設(shè)備的薄結(jié)構(gòu)，大約和一張紙一樣厚，意味著它可以符合骨骼的曲率，形成一個(gè)緊密的界面，”生物醫(yī)學(xué)工程博士生、該研究的共同第一作者亞歷克斯伯頓說(shuō).“它們也不需要電池。這可以使用稱(chēng)為近場(chǎng)通信或 NFC 的電力投射和通信方法實(shí)現(xiàn)，NFC 也用于智能手機(jī)的非接觸式支付。”

陶瓷粘合劑長(zhǎng)到骨頭上

骨骼的外層就像皮膚的外層一樣脫落和更新。因此，如果使用傳統(tǒng)的粘合劑將某些東西粘在骨頭上，它會(huì)在幾個(gè)月后脫落。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，該研究的合著者和 BIO5 研究所成員John Szivek(整形外科和生物醫(yī)學(xué)工程教授)開(kāi)發(fā)了一種粘合劑，其中含有鈣顆粒，其原子結(jié)構(gòu)類(lèi)似于骨細(xì)胞，用于固定骨表面電子設(shè)備骨頭。

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