新闻详情

“挚盒01RC”巧遇伯乐“MIT南科望博士团队”——Nat. Bio. Eng. 报导便捷低成本的新型消化道测压仪!

636
发表时间:2022-06-16 18:39作者:LinkZill News

小小“打结”揭开了消化道测压的繁琐操作流程,在揭开新型消化道测压仪的神秘面纱之前,请允许小编带你认识一下“挚盒01RC”的伯乐——南科望博士:


南科望博士照片.jpg


南科望博士浙江杭州人,本科毕业于美国莱斯大学材料工程系,博士毕业于伊利诺伊大学香槟分校,并从事具有仿生特性的三维柔性电路在生物医学传感领域的相关研究。博士毕业后,他先后在哈佛大学和MIT从事博后研究,并于2021年晋升为研究员。据悉,他曾先后师从两位美国“四院院士”约翰·罗杰斯(John Rogers)和罗伯特·朗格(Robert Langer),并计划今年年底入职浙江大学组建自己的实验室。


恭贺MIT南科望博士团队


3月21日南科望博士团队在Nature Biomedical Engineering上发表以《受奇普启发的硅胶/液态金属合成材料的低成本消化道测压仪》(Low-cost gastrointestinal manometry via silicone–liquid-metal pressure transducers resembling a quipu)为题的论文。该论文主要阐述了南博士等人开发了一款操作简单、成本低且易于制造的导管设备,可用于捕获在人类胃肠道中观察到的动态压力变化,进而作为胃肠运动障碍疾病的主要诊断依据。


图片——论文封面.png


(来源:Nature Biomedical Engineering)


新型消化道测压仪设计灵感


其设计灵感来源于古印加的结绳记事法奇普(quipu)结绳,由打结压阻式压力传感器组成。他们将传统的注水导管和固态传感器取长补短,通过在硅胶导管中注入粘度低、导电性好、可塑性强、细胞毒性低的液态共晶镓铟制造而成。随后,他们通过不断的优化打结配置,进一步将多个导管组成带状多通道测压装置,并对猪的食道和直肠进行检测,实现了对多个压力活动的检测和区分。研究认为,这些传感器不仅证明了其在临床实用方面具有强大的商业价值,而且对未来的肠胃测压研究提供了可持续发展方向。


图片——奇普结绳.png

GIF-3.gif


古印加结绳记事法—奇普(quipu)

(来源:Nature Biomedical Engineering)



新型消化道测压仪优势


①   可使用的耐用性强:经过70℃高温、7天生理盐水浸泡、10多次高温灭菌处理,压力传感器的性能依然保持不变;

②   便捷化安全性能高:这是一种简单易用且一次性无需消毒、低成本的消化道测压技术,南博士表示:“它能推动消化道动力障碍诊断的家庭化和普及化,有望让消化道检测和测体重、测体温一样方便”;

③   造价成本低廉:长度造价仅为1.6元/厘米,按食道全长计算也不超过40元,极大的低于传统高精度消化道测压仪(HRM)约10万美金/台的售价。


挚盒01RC与消化道测压仪的缘分


为了有效降低整套测压设备的成本,进一步实现家庭化和普及化,一个很重要的环节是寻找与新型压力传感器配套的多通道(至少8通道以上)、响应速度快(采样率10赫兹以上)、分辨率高、成本低、便携的电阻测试仪。这个问题起初难倒了南博士团队,因为美国市面上销售的满足上述条件的设备普遍在1万美金以上,亦或需要插电源使用、笨重不便携。若采样时仍需依赖笨重、昂贵的传统电阻测试设备,则该新型传感器在成本、便携方面的优势便无法得到发挥。

一次偶然机会,南博士通过朋友介绍了解到LinkZill的一款便携式电阻量测设备——挚盒01RC,了解产品性能后便立刻被其可适用于传感器表征、便携式电子产品开发、运动健康监测、生物医疗检测等的便捷化优势所吸引。该设备小巧便携,无需外接电源,净重仅60g,最多支持8个独立通道,且支持通过蓝牙发送实时测量数据到手机App,实现数据的实时显示、存储和分享,完美切合本项目的需求。

图片3.jpg

图片3.jpg



上图为市面上传统的测试、数据处理设备。

总重量>90kg,售价>8万美金。(来源:网络)


微信图片_20220328140722.jpg


上图为本工作中使用的挚盒01RC产品,包含全部测试及数据处理等功能。总重量60g (挚盒)+500g(配套手机),售价<3000美金。(来源:LinkZill)


挚盒01RC承担的角色


根据南科望博士团队研制出的该新型消化道测压仪的优势:通过“打结”策略来解决人类胃肠道收缩产生的压力不足以导致导管显著变窄的问题,在导管打结处施加50kPa以内压力,可记录到相当大的电阻变化,如下图所示挚盒01RC是如何实时检测电阻:


演示 中画质加长.gif


电阻测试实验(来源:LinkZill)


挚盒01RC帮助南博士团队实现了在各种实验场地中实惠而及时地检测带状测压装置中各个通道的数据。通过体外测试,验证了该系统在各种情况下的压力传感能力。利用该设备,通过研究猪模型中的模拟食管动力、和直肠肛门抑制反射等,并与市售腔内功能性管腔成像探针(EndoFLIP)和高分辨测压仪(HRM)进行对比,进一步证明了该系统具有潜在的临床实用性。


使用挚盒测试的数据-1.png使用挚盒测试的数据-2.png使用挚盒测试的数据-3.jpg

涉及传感器性能的体外、体内测试数据均是使用挚盒01RC采集完成(来源:Nature Biomedical Engineering)


MIT南科望博士表示:



我们对挚盒01RC在本次项目中的表现非常满意,特别是其采样率高、信噪比高、小巧便携、无需外接电源等优点,且对其可以在手机App界面实时显示多通道数据这一功能印象深刻。将该产品介绍给在MIT的博士后同事们,他们都大为震撼,认为挚盒01RC能够大大推动与传感器研发、可穿戴电子器件相关的项目研发,同时感叹美国本土怎么生产不出功能接近且价格类似的产品。在这里,我们对产品未来的发展有以下建议:


①   建议进一步提高最大通道数,向256通道(为现在市面上最先进的HRM的最大通道数)看齐;

②   建议开发与苹果手机ios系统配套的App界面,拓宽用户兼容性;

③   建议在未来发展阻抗测试(impedance measurement)、微电流放大(current amplification)、电流刺激(electrical stimulation)等额外功能,使该设备在更多的生物医疗所应用场景中(如电化学传感、电生理测绘、生物电刺激)发挥作用。


挚盒事业部负责人潘昌昌先生表示


祝贺南科望博士在Nat. Bio. Eng中发表论文,能够看到LinkZill研发的挚盒01RC产品在南博士的这篇文章中充分发挥其便携、多路测量的优势感到高兴与自豪,同时这也是挚盒01RC在医疗生物电子领域的一次突破。南博士在开发压力传感器QUILT时挚盒01RC提供的前期测试数据帮助其解决了便携、实时记录和多路测量的问题,不仅为人体胃肠道压力检测提供更科学的方法和更可靠的工具,同时对挚盒系列产品后续的迭代升级和拓宽产品应用领域具有战略意义。


挚盒01RC产品介绍(戳戳链接即可了解产品详细信息哟~)


“挚盒01RC-便携式测试/驱动系统”是一款精密电阻/电容量测设备,可实时精准地量测数据,并将数据通过蓝牙发送到手机App,不仅能实现数据的实时显示、存储和分享,还具备响应速度快、分辨率高等优点。可适用于传感器表征、便携式电子产品开发、运动健康监测、生物医疗检测等场景。安利一款电阻电容测试仪,真的太轻薄太智能了! (qq.com)



挚盒01RC支持试用,欢迎各位科研工作者提出宝贵意见,如有需求请联系:


图片

毛玉光先生 13681718235

挚盒指定经销商:苏州瓜瓦科技有限公司



图片


如有商务合作意向请联系:

潘昌昌先生 18800579107

浙江省杭州市余杭区五常大道181号华立181社区南区B1栋
Block B1, South Area, 181 Wuchang Blvd, Yuhang District, Hangzhou, Zhejiang Province, China.
Tel: +86 (0) 571 8517 3390
引领科技,挚诚如一
Linking zillions of people and technology.
Linking zillions of hearts with love.
E-mail
商务咨询:info@linkzill.com
媒体合作:media@linkzill.com
法律信息
社区平台