賓夕法尼亞大學(xué)公園——一個國際研究小組表示，有一天，一個安全可靠地附著在膀胱周圍的可植入智能包裝可能會幫助膀胱活動不足的人，這可能會阻止患者定期排尿。
在一項研究中，這種結(jié)合了傳感器和聚合物包裹物的植入物是一種集成設(shè)備，它可以檢測何時需要完全排空膀胱，然后通過能夠與膀胱一起膨脹或收縮的電線向聚合物纖維網(wǎng)發(fā)送信號。排空膀胱后，帶子恢復(fù)到原來的形狀。
多蘿西奎戈格爾(Dorothy Qui Goeggel)的工程學(xué)教授、計算與數(shù)據(jù)科學(xué)研究所的附屬成員拉里鄭(Larry Zheng)說：“研究人員一直對研究泌尿控制感興趣，因為有許多疾病和條件與它相關(guān)?！把芯咳藛T一直在研究兩種特殊情況。第一種情況是在肌肉可能處于患病狀態(tài)時，從膀胱排出尿液，這樣確實無法提供足夠的力量排出尿液。第二種是膀胱過度活動癥，一個人出現(xiàn)突然或頻繁排尿的傾向，這與尿失禁有關(guān)?！?
他補充說，該設(shè)備已經(jīng)在老鼠身上進行了測試，它使用傳感器實時準確地監(jiān)控膀胱，以解決膀胱活動不足的問題。
程說，過去的研究側(cè)重于機械輔助對膀胱施加壓力，促進排尿，但這種選擇很難實施，包裹在膀胱周圍的東西可能會滑落。研究人員在《科學(xué)進展》雜志上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)，稱他們設(shè)計了一種蛇形聚合物包裹物，以形成一種包裹物，這種包裹物可以保持在原位，并適應(yīng)膨脹期間排尿過程中不斷變化的膀胱形狀。它還可以容納所有必要的傳感器和線路。
程說，“通過在結(jié)構(gòu)中嵌入蛇形設(shè)計，我們可以將其拉伸成更大的幾何形狀。”“因此，如果我們拉伸纏繞在膀胱周圍并靠近膀胱的蛇形包裹物，它將提供足夠的力，將電子線保持在傳感器所在的位置，這樣它就不會滑落?！?
電子線路上的microLED是一個微型發(fā)光二極管陣列，旨在將光傳輸?shù)桨螂走M行光遺傳神經(jīng)調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)靶器官的功能。
程說，該裝置由生物安全材料制成，設(shè)計用于在體內(nèi)長時間運行。他補充說，這種包裹不需要縫合或膠水到位，這是另一個優(yōu)勢。
該團隊利用ICDS的計算資源來研究聚合物包裝的各種設(shè)計。
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