Implan 'Smart Wrap' dapat membantu orang mengontrol kandung kemih dengan lebih baik

Implan ‘Smart Wrap’ dapat membantu orang mengontrol kandung kemih dengan lebih baik


Newswise – UNIVERSITY PARK, Pa. – Pembungkus cerdas yang dapat ditanamkan yang dipasang dengan aman dan aman di sekitar kandung kemih suatu hari nanti dapat membantu orang yang memiliki kandung kemih yang kurang aktif, suatu kondisi yang menghalangi pasien untuk buang air kecil secara teratur dan nyaman, menurut tim peneliti internasional .

Dalam sebuah penelitian, implan, yang menggabungkan sensor dan pembungkus polimer, adalah perangkat terintegrasi yang dapat mendeteksi kapan kandung kemih perlu dikosongkan sepenuhnya dan kemudian mengirim sinyal ke jaringan polimer dengan benang elektronik yang mengembang atau berkontraksi dengan kandung kemih. . Setelah kandung kemih dikosongkan, band kembali ke formasi awalnya.

“Para peneliti telah tertarik mempelajari kontrol saluran kencing untuk sementara waktu karena banyak penyakit dan kondisi yang terkait dengan ini,” kata Huanyu “Larry” Cheng, Profesor Pengembangan Karir Dorothy Quiggle di Departemen Ilmu Teknik dan Mekanika dan afiliasi dari Institut Ilmu Komputasi dan Data. “Ada dua kondisi yang dipelajari para peneliti. Kondisi pertama adalah memaksa urine keluar dari kandung kemih saat otot mungkin dalam keadaan sakit sehingga benar-benar tidak bisa memberikan kekuatan yang cukup untuk mengeluarkan urine. Yang kedua adalah kandung kemih yang terlalu aktif, di mana seseorang mengalami kecenderungan tiba-tiba atau sering buang air kecil, yang berhubungan dengan inkontinensia urin. “

Perangkat, yang diuji pada tikus, menggunakan sensor untuk memungkinkan pemantauan yang tepat secara real-time dari kandung kemih untuk mengatasi kondisi kandung kemih yang kurang aktif, tambahnya.

Cheng mengatakan bahwa penelitian sebelumnya difokuskan pada bantuan mekanis untuk menekan kandung kemih dan mendorong buang air kecil, tetapi pilihannya sulit untuk diterapkan dan pembungkus yang mengelilingi kandung kemih dapat terlepas. Para peneliti, yang mempublikasikan temuan mereka di Science Advances, mengatakan bahwa mereka merancang bungkus polimer berbentuk ular untuk membuat pembungkus yang bisa tetap di tempatnya, sambil mengembang agar sesuai dengan perubahan bentuk kandung kemih saat buang air kecil. Itu juga dapat menampung semua sensor dan kabel yang diperlukan.

“Dengan desain berkelok-kelok yang dibangun ke dalam struktur, kami dapat merentangkannya ke geometri yang jauh lebih besar,” kata Cheng. “Jadi, jika kita meregangkan lapisan serpentin itu, yang ditempatkan di sekitar dan di dekat kandung kemih, itu akan memberikan kekuatan yang cukup untuk menahan benang elektronik dengan sensor di tempatnya sehingga tidak akan bisa lepas.”

MicroLEDs, yang merupakan rangkaian dioda pemancar cahaya mikro, pada benang elektronik dirancang untuk mengirimkan cahaya ke kandung kemih untuk neuromodulasi optogenetik, yang memodulasi fungsi organ yang ditargetkan.

Cheng mengatakan bahwa perangkat tersebut terbuat dari bahan yang secara biologis aman dan dirancang untuk beroperasi dalam waktu lama di dalam tubuh. Pembungkus tidak membutuhkan jahitan atau lem untuk menahannya, yang merupakan manfaat lain, tambahnya.

Tim menggunakan sumber daya komputasi dari ICDS untuk menyelidiki berbagai desain bungkus polimer.

“Kekuatan komputasi sangat berguna karena kami perlu merancang bungkus polimer ini ke geometri yang berbeda,” kata Cheng. “Dalam kasus ini, kami memiliki dua geometri berbeda yang kami selidiki. Salah satunya adalah garis lurus dan yang lainnya adalah desain ular. Dan, tentu saja, kami mencoba beberapa yang lain, jadi daya komputasi memungkinkan kami untuk melihat desain polimer yang berbeda dan kemudian memilih yang terbaik untuk digunakan. ”

Di masa depan, para peneliti mengatakan pembungkus mungkin digunakan kembali untuk membantu orang yang tidak sadar buang air kecil karena kandung kemih yang terlalu aktif. Implan “bungkus pintar” juga dapat membantu orang dengan kondisi penyakit lain untuk beralih dari konfirmasi diagnostik ke pilihan terapeutik tingkat lanjut dalam pengobatan klinis.

Cheng juga bekerja dengan Tae-Min Jang dan Joong Hoon Lee, mahasiswa doktoral di KU ‐ KIST Graduate School of Converging Science and Technology, Korea University; Honglei Zhou, mahasiswa doktoral tamu dalam ilmu teknik dan mekanik di Penn State dan mahasiswa doktoral di Northwestern Polytechnical University, Cina; Jaesun Joo, Pusat Penelitian Teknik Biomedis, Fakultas Kedokteran Universitas Sungkyunkwan; Bong Hee Lim, Fakultas Kedokteran Universitas Sungkyunkwan; Soo Hyun Kim, Institut Sains dan Teknologi Korea; Il Suk Kang, Pusat NanoFab Nasional, Korea Selatan; Kyu-Sung Lee, Samsung Medical Center; Eunkyoung Park, Samsung Medical Center; dan Suk-Won Hwang, Sekolah Pascasarjana Sains dan Teknologi Konvergen, Universitas Korea.


Diposting Oleh : https://singaporeprize.co/

About the author