Loại cảm biến áp suất đặc biệt dùng trong y học
Ngày cập nhật: 8/9/2016 3:11:00 PM
Roy Murphy cùng một nhóm kỹ sư đến từ đại học y dược Washington đang phát triển một loại cảm biến đặc biệt đó chính là cảm biến áp suất có thể tự tiêu, nó được tạo ra nhằm giám sát áp suất bên trong hộp sọ và phản ứng nhanh trước những tổn thương vĩnh viễn lên não.
Tổn thương não thường khiến não phình lên, chèn ép lên các mạch máu ảnh hưởng đến sự lưu thông của máu và oxy và dẫn đến cái chết hoặc thương tổn lâu dài vì vậy cần có các giải pháp có độ tin cậy cao để giám sát áp suất dưới sọ. Điều này có thể được thực hiện nhờ các cảm biến nhưng chúng có kích thước lớn và cần được lấy ra khỏi sọ sau khi bệnh nhân phục hồi nên nó không phải là một giải pháp hay để thực hiện.
Sau quá trình tìm tòi và nghiên cứu Murphy cùng nhóm kỹ sư đã tìm ra câu trả lời cho vấn đề này đó chính là sử dụng một
cảm biến áp suất tự tiêu, mỏng hơn đầu 1 cây kim và có thể nằm lại trong não bệnh nhân để thu thập chính xác các chỉ số trong nhiều ngày trước khi biến mất hoàn toàn.
Murphy đã nhờ đến sự trợ giúp của John Rogers - một nhà nghiên cứu chuyên gia chế tạo các thiết bị điện tử dẻo. Vào năm 2012, Rogers đã tạo ra những thiết bị điện tử có thể tan rã trong nước sau 1 khoảng thời gian nhất định rất lý tưởng để trở thành các thiết bị cấy ghép vốn chỉ cần tồn tại và hoạt động tạm thời. Khi Murphy được biết đến những phát minh của Rogers, ông đã bị mê hoặc. Cùng nhau, họ tinh chỉnh các thiết kế nguyên bản của Rogers thành một loại cảm biến áp suất rất hữu ích về phương diện lâm sàn. Nó bao gồm một tấm màng được làm bằng PLGA - một loại polymer thường được dùng trong các thiết bị y khoa và tấm màng này được căng trong một khung bằng silicon và ma-giê. Áp suất của chất lỏng xung quanh sẽ làm cong tấm màng, từ đó thay đổi điện trở của một cảm biến silicon đặt cạnh đó. Tất cả thành phần sau đó được gói lại trong một lớp polymer chống thấm nước và sẽ bị ăn mòn từ từ sau vài ngày.
Khi thử nghiệm thiết bị này trên chuột Murphy nhận ra rằng nó có độ chính xác tương đương những cảm biến áp suất tốt nhất trên thị trường. Đồng thời, thiết bị cũng có giá thành rẻ bởi nó sử dụng các vật liệu truyền thống, không có thành phần kim loại. Và điều quan trọng hơn cả là nó có vẻ như rất an toàn để sử dụng. Thiết bị không kích ứng gây viêm hay phản ứng miễn dịch khi nó vẫn còn nguyên vẹn hoặc đã tan rã trong cơ thể.
Tiếp theo, nhóm nghiên cứu sẽ thử nghiệm cảm biến trên lợn và tiến hành nhiều nghiên cứu hơn để thuyết phục giới chức trách rằng thiết bị của họ hoàn toàn an toàn. Nếu mọi thứ diễn ra theo kế hoạch, Murphy hy vọng sẽ có thể bắt đầu thử nghiệm lâm sàn trên người trong vòng từ 3 đến 5 năm tới.
Không chỉ áp suất, nhóm nghiên cứu cho biết họ muốn cảm biến có thể đo được nhiều chỉ số khác như
cảm biến nhiệt độ, độ pH, lưu lượng dòng chảy và thậm chí phát hiện các phân tử đặc trưng. Và không chỉ não, cảm biến sẽ có thể được cấy ghép vào nhiều bộ phận cơ thể khác như tim hoặc ổ bụng.
TIN MỚI HƠN
TIN CŨ HƠN