隨時監測皮下肌肉和細胞!加州大學開發「微型超音波彈性貼片」

作者 | 發布日期 2023 年 05 月 05 日 10:25 | 分類 生物科技 , 醫療科技 line share follow us in feedly line share
隨時監測皮下肌肉和細胞!加州大學開發「微型超音波彈性貼片」


美國加州大學聖地亞哥分校奈米工程學教授徐升領導團隊,開發一種能夠執行超音波的彈性貼片,主要是用來拍攝皮膚下的肌肉和細胞,讓患者可以隨時監測自己的健康狀況,並將以可穿戴設備做為廣泛的醫療監測工具。

根據國際期刊《自然生物醫學工程》發表的論文敘述,徐升領導的團隊開發一種微型可穿戴設備,能夠監測皮膚下 4 公分的組織硬度,主要是將一系列超音波感測器集結到一個柔軟的彈性體矩陣中,並使用波浪蛇形可拉伸式電極連接到傳感器,以開發便攜式醫療監測貼片。

研究員胡宏杰指出,微型可穿戴設備由七層電極連接的 16×16 換能器元件間距組成,並受到防水和生物相容性有機矽彈性體的保護,由銀環氧樹脂複合材料製成的背襯層有助於吸收過度振動,從而擴大頻寬能力,並提高分辨率。

胡宏杰表示,彈性貼片採用「聲學耦合」設計貼到患者的皮膚,以重複拍攝皮下組織的 3D 影像,相較傳統的超音波技術,新的彈性貼片可以在醫院外進行監測,不需要工作人員協助,可讓患者隨時監測自己的健康狀況。

研究團隊最初遇到的一個重大挑戰就是貼片的製造生產,因為傳統的製造方法通常需要高溫鍵合程序,這會影響熱失控的靈敏度,因此團隊使用導電環氧樹脂,取代彈性貼片的焊膏,藉此避免任何燒傷的問題。

「微型超音波彈性貼片」潛在用途,包括監測癌細胞的進展,因為癌細胞在擴散時通常會變硬,或是評估影響肌腱、韌帶和肌肉的運動損傷,甚至用來分析治療肝臟和心血管疾病的療效,以及化療結果,透過監測避免誤診導致死亡。

(首圖來源:加州大學聖地亞哥分校)

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