彭久洋被谁上过 植入式生物医疗传感器可利用体
发布时间:2019-06-03 08:58来源: 未知
华盛顿州立大学开发了一种电子设备,既能够监控人体生理信号和生物化学信号以监测疾病,又没有电池,这是因为它可以利用患者自身的葡萄糖供电。
现有疾病检测传感器为手表或贴片,这两种传感器都接触皮肤,不能植入体内,而且都有电池,因而需要充电。华盛顿州立大学(WSU) 研究人员制造了一种生物燃料电池,可以产生植入式生物医疗传感器电子设备所需的数瓦特电力。这种传感器电子设备也是新开发的产品,华盛顿州立大学表示,因为消耗的功率非常低,它“极为敏感”且“先进”。此传感器的一个使用案例是替代需要扎手指的糖尿病血液检测。
领导跨学科研究团队开发这款传感器的华盛顿州立大学电气工程和计算机科学学院的助理教授 SubhanshuGupta 表示:
人体内含有大量燃料,或以血糖形式位于全身体液中,或在皮肤和口腔周围分泌出来。”他还称:“生物燃料电池的使用打开了使用身体作为潜在燃料的大门。
【(从左到右)Su Ha 教授和 Subhanshu Gupta助理教授在检查生物燃料电池。】
据华盛顿州立大学称,与锂电池不同,这种生物燃料电池是无毒的,不会引起人体排斥,可以通过消耗宿主血糖为传感器无限期供电。生物燃料电池包含两个堆叠在一起的电池,它们通过酶使用身体的天然糖类供应,也就是血糖发电。这两个电池可以产生0.5 伏电力,可在三十分钟内为植入设备供电,然后才需要血糖供电。研究仍在继续,以改善生物燃料电池的工作方式,以及能够产生的电力。有人提议可以同时使用电池和生物燃料电池作为混合供电方案。电池可提供1.6 微瓦特 (μW) 的电力,而生物燃料电池又会产生 1.9 微瓦特电力。
传感器可以置于皮肤下方,从而可以使用人体自然存储在此处的葡萄糖。研究人员还称,通过大规模生产,这款传感器的制造价格可以十分低廉。这款传感器已经过实验室测试,所以下一步是在人体内测试。具体地说,华盛顿州立大学研究人员想要将传感器及其生物燃料电池置于毛细血管内,让其使用血糖,但是这需要医疗监管机构的批准。
这些生物燃料电池和传感器电子设备是由华盛顿州立大学电气工程和计算机科学学院管理的跨学科团队制造的。该团队包括华盛顿州立大学机械和材料工程学院与化学工程和生物工程学院。华盛顿州立大学护理学院的前成员,瓦尔登大学的现成员也做出了贡献。华盛顿州立大学Grand Challenges 种子基金项目资助了该传感器的开发。