ขอแนะนำเซ็นเซอร์ออกซิเจนในเนื้อเยื่อไร้สายขนาดเล็กที่ไม่ต้องใช้แบตเตอรี่

นักวิจัยในสหรัฐฯ ได้ออกแบบเซ็นเซอร์ออกซิเจนแบบไร้แบตเตอรี่แบบฝังได้อย่างสมบูรณ์ เพื่อตรวจสอบระดับออกซิเจนในเนื้อเยื่อเมื่อฝังใต้ผิวหนังหรือแม้กระทั่งในบริเวณสมองส่วนลึก ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้ oximeter ที่สร้างขึ้นใหม่รองรับการ ตรวจวัดออกซิเจน ในเนื้อเยื่อในร่างกายในสัตว์ที่ตื่นอยู่และเคลื่อนไหวอย่างอิสระ เช่น หนู  ระดับออกซิเจนในบริเวณต่างๆ ของเนื้อเยื่อแสดงถึง

ความสมดุลระหว่างอุปสงค์และอุปทาน

ของออกซิเจน ความไม่สมดุลและความผิดปกติในระดับออกซิเจนในเนื้อเยื่อมีความเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางสรีรวิทยาหรือทางพยาธิวิทยาต่างๆ เช่น การทำงานของระบบประสาท การแพร่กระจายของเนื้อเยื่อ สภาวะแวดล้อมจุลภาคของเนื้องอก และการรักษาบาดแผล ดังนั้นการพิจารณาการให้ออกซิเจนในเนื้อเยื่อจึงมีความสำคัญอย่างมาก

เพื่อตรวจสอบระดับออกซิเจนในเนื้อเยื่อในระดับภูมิภาค วิธีการที่มีอยู่อาจวัดความดันบางส่วนของออกซิเจนหรือประเมินการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของเฮโมโกลบินที่เติมออกซิเจน อย่างไรก็ตาม วิธีการส่วนใหญ่ที่พัฒนาขึ้นมาจนถึงปัจจุบันรบกวนพฤติกรรมตามธรรมชาติของอาสาสมัครในการทดสอบ (เช่น โดยต้องใช้สายรัดทางกายภาพหรือยาสลบ) น่าเสียดายที่ข้อจำกัดเหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงระดับออกซิเจนและทำให้การวัดค่าออกซิเจนไม่ถูกต้อง นอกจากนี้ ความลึกของการดำเนินงานในเนื้อเยื่อต่างๆ ยังคงเป็นความท้าทายสำหรับเครื่องวัดออกซิเจนในเลือดที่มีอยู่จำนวนมาก

หลักการออกแบบและการทำงานเพื่อเอาชนะข้อจำกัดและความท้าทายเหล่านี้ นักวิจัยซึ่งนำโดยJohn RogersจากNorthwestern Universityได้ออกแบบเครื่องวัดความอิ่มตัวของออกซิเจนแบบไร้สายที่บางและฝังได้อย่างสมบูรณ์ การออกแบบประกอบด้วยโพรบวัดเส้นใยแบบฉีดได้ซึ่งเชื่อมต่อกับโมดูลอิเล็กทรอนิกส์ หัววัดเส้นใยทำการวัดออปโตอิเล็กทรอนิกส์ ในขณะที่โมดูลอิเล็กทรอนิกส์รองรับการสื่อสารข้อมูลแบบไร้สาย

หัววัดตรวจจับใช้ประโยชน์จากความแตกต่าง

ในคุณสมบัติทางแสงของเฮโมโกลบินที่เติมออกซิเจน (HbO 2 ) และฮีโมโกลบินที่เติมออกซิเจน (Hb) เพื่ออนุมานการเปลี่ยนแปลงในท้องถิ่นของความเข้มข้นของพวกมัน การหาปริมาณนี้จะใช้เพื่อประเมินระดับความอิ่มตัวของออกซิเจนในเนื้อเยื่อในระดับภูมิภาคการประมาณค่าของ rStO 2ขึ้นอยู่กับสเปกตรัมการดูดกลืนของเฮโมโกลบินที่เติมออกซิเจนและออกซิเจนในช่วงสเปกตรัมที่มองเห็นและใกล้อินฟราเรด ที่ความเข้มข้นของออกซิเจนสูง อัตราส่วนของ HbO 2 /Hb จะเพิ่มขึ้นและที่ความเข้มข้นของออกซิเจนต่ำ (ภาวะขาดออกซิเจน) มีแนวโน้มลดลง

ความไวต่อออกซิเจนของเฮโมโกลบินแสดงให้เห็นในความแตกต่างระหว่างค่าสัมประสิทธิ์การสูญพันธุ์ของกรามของ HbO 2และ Hb คุณสมบัติทางแสงที่วัดได้ เช่น การลดทอนแสงโดยฮีโมโกลบิน จากนั้นกำหนด rStO 2เป็นฟังก์ชันของความเข้มข้นของ HbO 2และ Hb

การสื่อสารข้อมูลแบบไร้สายเกิดขึ้นผ่านการเก็บเกี่ยวพลังงานที่เกิดจากการมีเพศสัมพันธ์ด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กและการส่งข้อมูลด้วยอินฟราเรด เพื่อปรับปรุงการทำงานที่มั่นคงในรากฟันเทียมแบบเรื้อรัง และยังป้องกันอุปกรณ์จากของเหลวชีวภาพ นักวิจัยได้ใช้สารเคลือบ bioinert ซึ่งมีการเคลือบ parylene แบบ Conformal ล้อมรอบอุปกรณ์

ลักษณะอุปกรณ์เพื่อประเมินการทำงาน

ของอุปกรณ์ นักวิจัยได้ทดสอบระบบในร่างกายในบริเวณสมองส่วนลึกของหนูทั้งหนูที่ดมยาสลบและหนูที่เคลื่อนไหวอย่างอิสระ ตลอดจนในสารละลายเลือดเทียม พวกเขาสังเกตว่าแพลตฟอร์ม optoelectronic ที่ประกอบเข้าด้วยกันนั้นแสดงให้เห็นการตรวจจับ rStO 2 ที่ต่อเนื่อง ละเอียดอ่อน และโลคัลไลซ์ ที่บริเวณที่สนใจ

แนวคิดการประดิษฐ์และการออกแบบทางอิเล็กทรอนิกส์ยังสามารถเปิดใช้งานแพลตฟอร์มฝังตัวที่มีฟังก์ชันอื่นๆ เช่น การติดตามอัตราการเต้นของหัวใจ “ตัวเลือกเพิ่มเติมอื่น ๆ ได้แก่ การรวมโพรบ oximeter กับโมดูลการทำงานอื่น ๆ สำหรับการปรับออปโตเจเนติกส์หรือการนำส่งยาไมโครฟลูอิดิก” ผู้เขียนคาดการณ์ “ระบบหลายรูปแบบเหล่านี้ที่มี colocalization ของสิ่งเร้าและการตรวจจับออกซิเจนสามารถสนับสนุนความสามารถพิเศษในการเชื่อมต่อการเผาผลาญของบริเวณเนื้อเยื่อเฉพาะกับความท้าทายทางสรีรวิทยาหรือพยาธิวิทยาภายนอก”

จุลินทรีย์บนยานอวกาศมาจากตัวมนุษย์เอง – ลูกเรือและผู้ช่วยที่เตรียมภารกิจ บนโลก แบคทีเรียเหล่านี้โดยทั่วไปไม่มีอันตราย แต่สภาวะไร้น้ำหนักและรังสีคอสมิกสามารถเพิ่มความรุนแรงของพวกมันและเปลี่ยนพวกมันให้กลายเป็นเชื้อโรคที่อาจเกิดขึ้นได้ เงื่อนไขเหล่านี้ยังลดการป้องกันภูมิคุ้มกันของนักบินอวกาศ ซึ่งเมื่อรวมกับความเครียดทางจิตใจที่เกี่ยวข้องกับการบินในอวกาศ ทำให้พวกเขามีแนวโน้มที่จะติดเชื้อมากขึ้น

Grohmann กล่าว พวกมันพัฒนาผนังเซลล์ที่หนาขึ้น ป้องกันได้ และต้านทานต่อยาปฏิชีวนะ มีพลังมากขึ้น เพิ่มจำนวนและเผาผลาญเร็วขึ้น น่าเสียดายที่ไม่ใช่ทั้งหมด: ยีนที่รับผิดชอบในการฟื้นคืนชีพใหม่นี้สามารถแบ่งปันได้อย่างง่ายดายระหว่างสายพันธุ์แบคทีเรียต่าง ๆ เมื่อพวกมันสัมผัสกันโดยตรงหรือผ่านปริมาณไบโอฟิล์มที่เพิ่มขึ้น

ไมโครกัลวานิกซิลเวอร์และรูทีเนียมสารเคลือบต้านจุลชีพชนิดใหม่นี้ทำจากไมโครกัลวานิกซิลเวอร์และรูทีเนียมที่ปรับสภาพด้วยกรดแอสคอร์บิก สามารถเคลือบลงบนพื้นผิวทุกประเภท รวมทั้งเหล็ก พลาสติก และไม้ และสามารถนำมาเคลือบเป็นเม็ดหรือเป็นผงในครีมและแล็คเกอร์ได้ Grohmann อธิบาย

ข้อดีอีกประการหนึ่งคือเป็นพิษต่อเซลล์เพียงเล็กน้อย (ได้รับการประกาศให้เป็นผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์) “จนถึงขณะนี้ ยังไม่มีการตรวจพบการต้านทานแมลง และนี่อาจเป็นเพราะกลไกของปฏิกิริยาที่ทำลายชีวโมเลกุล เช่น ดีเอ็นเอ โปรตีน และไขมัน ปฏิกิริยาเหล่านี้เกิดขึ้นผ่านทางรีแอคทีฟออกซิเจนสปีชีส์ (ROS) ที่เจาะเซลล์ทางชีววิทยาแทนที่จะผ่านไอออนเงินที่ปล่อยออกมา ซึ่งจะทำให้เกิดการต้านทานของธาตุเงิน

Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>สล็อตเว็บตรง