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2015-12-11 19:47 上傳
21世紀里,我們見證了醫(yī)用繃帶的重大升級,這其中的最新進展,來自MIT的工程師們的研究成果。來自MIT的一個團隊最新研發(fā)出了一款膠狀材料,它富有黏性和強延展性,能夠與多種傳感器組合,并且擁有光和藥物傳送系統(tǒng)通道,是一種名副其實的“智能繃帶”。
這款繃帶能夠隨著人的身體運動實現(xiàn)同步延展和收縮,完美貼合傷口表面,不會因為人的動作而出現(xiàn)繃帶脫落的情況;此外,它還可以根據(jù)內(nèi)置傳感器感知到皮膚表面溫度,實現(xiàn)藥劑最佳傳送模式,讓藥力直達傷口。如果繃帶中的藥劑含量降低,它能夠通過發(fā)光的形式,提醒病人或者是醫(yī)護人員即時加入新的藥劑。
MIT的教授Xuanhe Zhao表示,這款神奇繃帶之所以能夠成為現(xiàn)實,歸功于他之前設(shè)計的一種新型水凝膠排列陣,這種全新的排列使得材料能夠擁有類似橡膠一樣的特性。這款繃帶本身的水凝膠材質(zhì)實際上主要由水分子構(gòu)成,卻能夠通過獨特的分子排列實現(xiàn)非常強的分子間粘結(jié)性;在其中可以添加金屬、硅膠、玻璃和陶瓷質(zhì)地的表面材料。由于本身主要由水分子構(gòu)成,所以它非常親膚。
Zhao教授表示:“電子元器件通常都非常堅硬并且干燥,但是人的身體表面確實非常柔軟和濕潤;這兩個系統(tǒng)擁有截然不同的特性。如果你想要將電子元件貼附在人的身體表面,用于健康監(jiān)測和傳送藥物等功能,那么最好是讓元器件變得柔軟而且有延展性,以便和環(huán)境以及人的身體更好地契合。這也是我們團隊研發(fā)這款可延展水凝膠電子元件的動因?!?/font>
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2015-12-11 19:47 上傳
Zhao教授的團隊已經(jīng)在《先進材料》這個期刊上發(fā)表了文章,里面詳細介紹了他們是如何將傳輸線、半導體芯片、LED燈泡和溫度傳感器等等電子元件加入這種水凝膠材料當中的;融合了電子元件的凝膠不僅能夠在皮膚表面使用,還有可能用于人體內(nèi)部;這款繃帶與目前我們看到的很多智能繃帶有本質(zhì)的區(qū)別,因為后者大多還是采用傳統(tǒng)材料,而MIT的這款新型智能繃帶,在材質(zhì)上已經(jīng)做出了重大突破。
與傳統(tǒng)的合成水凝膠不同,這款新型水凝膠將水分子與特定的高生物聚合物結(jié)合,避免了很多傳統(tǒng)水凝膠中容易出現(xiàn)的問題(Zhao教授說這些問題一般會導致水凝膠變脆,延展性變?nèi)酰?/font>
文章的另一位作者Hyunwoo Yuk說到:“這種新型的水分子排布矩陣有很高的技術(shù)含量;它的獨特功能在于,當一個傳感器感應到某些不同,比如溫度異常升高,那么它將能夠立刻釋放出相應的藥物到達病人的特定部位,這些藥物是可以實現(xiàn)儲存在水凝膠層當中的?!?/font>
Zhao教授的團隊下一步會將研究的重點放在實現(xiàn)在水凝膠中加入人體血糖含量傳感器,以及大腦神經(jīng)元探針。
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