醫(yī)療診斷設備的案例
設備故障診斷手冊——機械設備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷
2.6.2潤滑油光譜分析技術(shù) 2.6.3鐵譜技術(shù) 2.6.4顆粒計數(shù)技術(shù) 2.6.5潤滑油分析技術(shù)的選用 第2.7章計算機輔助診斷及專家系統(tǒng) 2.7.1概述 2.7.2計算機輔助監(jiān)測與診斷系統(tǒng) 2.7.3專家診斷系統(tǒng) 2.7.4神經(jīng)網(wǎng)絡智能診斷系統(tǒng) 第3篇典型機械故障及其診斷 第3.1章旋轉(zhuǎn)機械故障診斷 3.1.1概述 3.1.2旋轉(zhuǎn)機械的振動基本特性 3.1.3轉(zhuǎn)子不平衡的診斷 3.1.4轉(zhuǎn)子永久性彎曲和臨時性彎曲的診斷 3.1.5轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)聯(lián)接松動的診斷 3.1.6轉(zhuǎn)子與靜止件摩擦的診斷 3.1.7轉(zhuǎn)子過盈配合件過盈不足的診斷 3.1.8轉(zhuǎn)子不對中的診斷 3.1.9油膜渦動和油膜振蕩的診斷 3.1.10旋轉(zhuǎn)失速的診斷 3.1.11喘振的診斷 3.1.12密封間隙動力失穩(wěn)的診斷 3.1.13轉(zhuǎn)軸橫向裂紋的診斷 第3.2章往復機械（內(nèi)燃機）故障診斷 3.2.1概述 3.2.2內(nèi)燃機的性能診斷 3.2.3內(nèi)燃機的傳遞特性 3.2.4故障特征量的提取及其敏感性分析 3.2.5內(nèi)燃機運動件磨損狀態(tài)的監(jiān)測 第3.3章機械零件故障診斷 3.3.1滾動軸承故障診斷 3.3.2齒輪故障診斷 第3.4章工程結(jié)構(gòu)故障診斷 3.4.1概述 3.4.2結(jié)構(gòu)故障的振動診斷 3.4.3結(jié)構(gòu)故障的聲發(fā)射診斷 3.4.4結(jié)構(gòu)故障的其它診斷方法 第3.5章液壓設備故障診斷 3.5.1液壓傳動系統(tǒng)工作原理 3.5.2液壓系統(tǒng)故障診斷方法 3.5.3工作油故障 3.5.4振動故障 3.5.5噪聲故障 3.5.6壓力失調(diào) 3.5.7系統(tǒng)發(fā)熱 3.5.8嚴重磨損 3.5.9動作失靈 第3.6章電氣設備故障診斷 3.6.1概述 3.6.2電氣設備絕緣故障離線診斷 3.6.3電氣設備突發(fā)性故障及繼電保護診斷 3.6.4中小電氣設備借助于機理分析的故障診斷 3.6.5電氣設備繞組故障診斷 3.6.6電氣設備內(nèi)部故障在線診斷
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展開 醫(yī)療 | 利用仿真支持個性化診斷和預后，從而戰(zhàn)勝兒童癌癥
本文原刊登于Ansys.com：《Using In Silico Oncology to Defeat Pediatric Cancer》
作者：Thierry Marchal | Ansys醫(yī)療解決方案項目總監(jiān)兼醫(yī)療行業(yè)首席技術(shù)專家
編輯整理：鄭偉巍 | Ansys高級應用工程師
我們正在創(chuàng)建的模型，可幫助腫瘤學家決定最適合個體患者的治療策略。”
—— María ángeles Pérez Ansón博士
在María ángeles Pérez Ansón博士的設想中，未來的世界將不再有癌癥，而她將仿真視為實現(xiàn)這一愿景的關(guān)鍵。如果腫瘤學家可通過針對個體患者的癌癥腫瘤數(shù)字模型進行精確的治療仿真，醫(yī)生即可快速選擇最佳治療方案，并減輕患者壓力。
20多年來，Pérez一直從事人體仿真研究。她于2004年發(fā)表了論文《Simulation of Cement Deterioration and Interfaces Debonding in Cemented Hip Implants（骨水泥固定髖關(guān)節(jié)植入物中骨水泥退化與界面脫粘的仿真）》，以此取得了薩拉戈薩大學的博士學位，并且獲得了“年度最佳技術(shù)論文”獎。
Pérez現(xiàn)任薩拉戈薩大學機械工程系結(jié)構(gòu)力學教授。作為該校阿拉貢工程研究所機械與生物工程多尺度（M2BE）研究團隊的一員，她持續(xù)活躍在仿真技術(shù)的最前沿。
M2BE的成員均是計算建模、材料強度和結(jié)構(gòu)力學方面的專家。Pérez和她的團隊沒有選擇將建筑或航空航天工程等領(lǐng)域作為研究方向，而是致力于探索復雜的生物過程及癌癥機械生物學。他們的目標是通過推動組織工程、計算機輔助診斷和個體患者建模技術(shù)的發(fā)展，來改善醫(yī)療行業(yè)。
展開 醫(yī)療設備數(shù)據(jù)加密的工作原理
醫(yī)療設備行業(yè)核心信息有80%是以結(jié)構(gòu)化的形式存儲在數(shù)據(jù)庫中的，數(shù)據(jù)庫作為核心資產(chǎn)的載體，一旦泄密將會帶來最為慘痛的損失。當前，數(shù)據(jù)庫的安全防護作為信息安全防護任務的“最后一公里”，其重要性已經(jīng)被越來越多的部門所認可。
據(jù)國際權(quán)威機構(gòu)Verizon統(tǒng)計報告分析，當前96%的數(shù)據(jù)攻擊行為是針對數(shù)據(jù)庫的；“核心數(shù)據(jù)是如何丟失的”的市場調(diào)查表明，75%的數(shù)據(jù)丟失來自于數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫已經(jīng)成為入侵者最主要的攻擊目標和泄密源。
數(shù)據(jù)加密技術(shù)包括數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)解密、數(shù)字簽名、簽名識別以及數(shù)字證明等，按照文件型數(shù)據(jù)庫的特點，數(shù)據(jù)庫的加密一般可以有庫外加密、庫內(nèi)加密以及硬件加密三種。
庫外加密:針對文件IO操作或操作系統(tǒng)而言 的，因為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)與操作系統(tǒng)的接口方式有三種：一是直接利用文件系統(tǒng)的功能；二是利用操作系統(tǒng)的I/O模塊；三是直接調(diào)用存儲管理。
庫內(nèi)加密:從關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的各個方面出發(fā)，很容易形成庫內(nèi)加密的思想。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵術(shù)語有：表、字段、行和數(shù)據(jù)元素。
硬件加密:相對于軟件加密的，是指在物理存儲器與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之間加上一層硬件作為中間層，加密和解密的工作都由添加的硬件完成。
這里小編不得不提一提在加密保護領(lǐng)域中獲得眾多客戶好評，由工采電子代理的韓國Keros的加密芯片，加密芯片 - CK02AX，CK02AX是一種高性能AES256編解碼器。具有一種非法復制保護IC，接口的隨機流密碼，512位系統(tǒng)區(qū)OTP cell支持40位唯一序列號，I2C通信協(xié)議，加密和解密，輸入電壓范圍1.8V ~ 3.6V，低功率模式下的開機/關(guān)機，可用包SOT23/8SOP等等優(yōu)點。
在加密保護領(lǐng)域，韓國Keros便是其中的佼佼者之一。了解更多關(guān)于韓國Keros加密芯片的技術(shù)應用，請聯(lián)系：133 9280 5792(微信同號)
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淺談3D打印醫(yī)療設備的未來
它還確保了手術(shù)器械、假肢和其他醫(yī)療設備的快速和更有效的替代。盡管我們離能夠通過3D打印機可靠地制造新的身體部位和器官還有幾年時間，但這項技術(shù)將繼續(xù)徹底改變醫(yī)生和外科醫(yī)生治療病人的方式。
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氧氣傳感器助推醫(yī)療設備行業(yè)發(fā)展
尤其是近年來，受國家政策支持的醫(yī)療設備行業(yè)的發(fā)展越來越快，其中呼吸機、麻醉機等醫(yī)療設備的發(fā)展尤為迅速。而氧氣傳感器作為醫(yī)療設備的核心零部件，市場需求自然水漲船高。
氧氣傳感器是呼吸機上的重要零部件。呼吸機在吸氧時會產(chǎn)生正壓，會將氣體壓入到患者肺內(nèi)，當壓力上升到一定水平時，呼吸機會停止供氣，呼氣閥也會相繼打開，病人的胸廓和肺就會產(chǎn)生被動性的萎陷，產(chǎn)生呼氣。同樣氧氣傳感器也是麻醉機的主要組成部件之一。它的作用就是避免病人在局部或全身麻醉后，在手術(shù)的過程中因呼吸系統(tǒng)受到麻醉影響而呼吸困難或者窒息。氧氣傳感器主要測量混合氣體的氧氣濃度，確保患者輸送與預置吸氧濃度相符合的氧氣，避免氧濃度過高或者過低導致生命危險。
可見醫(yī)療設備對傳感器的長期使用可靠性、安全性都有極其嚴格的要求。氧氣傳感器性能可靠是關(guān)鍵，關(guān)于氧氣傳感器在醫(yī)療設備中的應用可參考《醫(yī)療麻醉呼吸機中氧傳感器選型》一文；工采網(wǎng)作為電子元器件提供商在氧氣傳感器方面有多款適用于呼吸機，麻醉機的傳感器。例如：英國SST 熒光氧氣傳感器 (O2傳感器) - LOX-02/LOX-01是應用熒光猝滅原理和出廠校準的氧傳感器，用于測量環(huán)境氧分壓（ ppO2）大小。測量氧分壓和溫度。外加氣壓傳感器可以讓傳感器輸出氧氣濃度值和氣壓值；結(jié)合了電化學傳感器傳統(tǒng)上低功耗的優(yōu)勢，非消耗傳感原理使得它具有更長的壽命。有氧壓和溫度補償，使得它可以準確工作于寬環(huán)境范圍而無需額外的補償系統(tǒng)。不像其他傳感器技術(shù)，LuminOx 非常穩(wěn)定和環(huán)保，不含鉛或其他任何有毒材料，并且不受其他氣體交叉干擾的影響。
展開 醫(yī)療設備在安全方面的絕緣設計
根據(jù)聲音設計實踐，光耦為醫(yī)療設備提供有效絕緣，保護病人遠離潛在的漏電流危險。
使用交流供電的醫(yī)療診斷、測量和治療設備，由不合適的接地和電絕緣產(chǎn)生漏電流，潛在的將病人甚至醫(yī)療人員暴露在電擊、燒傷、內(nèi)器官損傷和心律不齊的危險之中。體液的電導、各種電導液的存在和病人時用的凝膠體，使治療環(huán)境存在更大危險。使用凝膠體減少皮膚正常高于50Ω的電阻值。第二個重大危險來自設備間的輻射，它會降低附近其他設備性能。所以，代理商沿用了US FDA（食品藥物管理局）、EU（歐盟）和其他安全部門的規(guī)定，確保這些醫(yī)療設備遵守安全標準。
IEC（國際電工委員會）60601-1標準規(guī)定醫(yī)療設備電安全以保護病人、操作者和環(huán)境為條件。其他標準規(guī)定了更多
安全必備條件。例如，IEC 60601-1-x間接標準系列處理例如EMC（電磁兼容）、X射線保護和可編程醫(yī)療系統(tǒng)的問題。EMC確實是個重要的標準，因為設備不能成為EMI（電磁干擾）源。它會阻止其他設備準確運行，并且必須對操作環(huán)境中潛在的EMI免疫。自2005年11月以來，醫(yī)療設備不得不遵守最新的IEC 60601-1-2:2001 EMC標準。
醫(yī)療設備傳遞數(shù)據(jù)的部分，設計者用光耦或變壓器方法，從高壓環(huán)境中隔離敏感電路或者病人。基于光連結(jié)器的技術(shù)過去只支持有限的數(shù)據(jù)速率，導致變壓器隔離方法普遍使用。這種方法提供必備的數(shù)據(jù)速率，但是一般需要更多器件，占據(jù)了 PCB（印刷電路板）的更多空間和更復雜的設計。隨著光耦更高速數(shù)據(jù)速率能力和改良的時間特性的引入，這個情形得到改變。
增強型電絕緣
不同于功能性絕緣，增強型絕緣保護電擊和確保設計自動防故障裝置（參考文獻1）。這個特點很關(guān)鍵，例如ECG（心電圖儀）系統(tǒng)或電擊去纖顫器（圖1和圖2）。
展開 聚亞苯基砜(PPSU)——醫(yī)療設備的絕佳替代品
聚亞苯基砜 (PPSU) 是聚砜聚合物家族的一部分，具有多種特性，使其成為醫(yī)療應用中日益流行的金屬替代材料。特別值得注意的是它的耐熱性（PPSU 可以承受高達 260°C 的連續(xù)使用溫度）以及對醫(yī)院常用的化學品和刺激性消毒劑的耐受性。
其中，高彎曲模量、抗沖擊性和耐用性使 PPSU 成為一次性和多用途手術(shù)器械等應用中金屬替代品的絕佳候選者，因為它具有[類似于金屬]的機械性能，但重量卻輕得多，此外，它的耐高溫性使 PPSU 成為反復蒸汽滅菌的多用途醫(yī)療設備的絕佳替代品。
與此同時，它對“酸、堿、消毒劑和酒精等有機溶劑的耐受性使得PPSU 是醫(yī)療住房的絕佳選擇。該材料可進行環(huán)氧乙烷、伽馬射線和蒸汽滅菌，這對于醫(yī)療設備應用至關(guān)重要。PPSU 還具有毒理學惰性，這使其成為 II 類和 III 類醫(yī)療應用的絕佳候選者。
PPSU 廣泛的滅菌性和耐化學性是醫(yī)療應用的關(guān)鍵特性，測試表明，PPSU 可以承受超過 1,000 次蒸汽滅菌循環(huán)，這對于熱塑性塑料來說是相當了不起的，這一特性支持 PPSU 材料在可重復使用的醫(yī)療設備中的使用。
此外，它具有良好的耐化學性，使其適用于暴露于可能在醫(yī)療保健環(huán)境中使用的腐蝕性消毒劑和清潔劑的醫(yī)療應用。事實上， PPSU 材料在患者監(jiān)護設備和條形碼閱讀器外殼等應用中的使用有所增加，因為它們反復暴露于刺激性化學品和頻繁跌落。
展開 重力感應傳感器在醫(yī)療設備中的創(chuàng)新應用是什么？
重力感應傳感器在醫(yī)療設備中的應用，不僅提高了醫(yī)療服務的質(zhì)量和效率，更為患者的安全與健康提供了保障。其高精度和高靈敏度的特點使其在臨床診斷、健康監(jiān)測以及老年護理等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力。
一、康復治療設備
1.智能康復訓練器械：在智能康復訓練器械，如上肢康復訓練設備中，重力感應傳感器可實時監(jiān)測患者肢體運動時的重力變化。通過分析這些數(shù)據(jù)，能精準評估患者肢體的力量、運動幅度和運動速度等康復指標。例如，根據(jù)重力感應數(shù)據(jù)調(diào)整訓練器械的阻力，實現(xiàn)個性化訓練方案，提高康復訓練效果。
2.步態(tài)分析與矯正：在患者使用助行器或進行步態(tài)訓練時，將重力感應傳感器置于鞋底或腿部。傳感器能感知患者行走過程中腳步著地、抬起的力度和角度變化，進而分析患者的步態(tài)特征。對于存在步態(tài)異常的患者，醫(yī)生可依據(jù)這些數(shù)據(jù)制定針對性的矯正方案，幫助患者恢復正常行走模式。
二、醫(yī)療監(jiān)測設備
1.睡眠監(jiān)測：將重力感應傳感器置于床墊下，無需與患者直接接觸，就能監(jiān)測睡眠過程中的體動情況。通過分析重力感應數(shù)據(jù)，判斷患者翻身、起夜等動作的頻率和幅度，以此評估睡眠質(zhì)量。結(jié)合心率、呼吸等其他生理參數(shù)監(jiān)測，為醫(yī)生提供更全面的睡眠健康分析報告，輔助診斷睡眠呼吸暫停綜合征等睡眠障礙疾病。
2.跌倒檢測與預警：對于行動不便的患者或老年人，可在其身上佩戴含有重力感應傳感器的設備。當發(fā)生跌倒時，重力感應傳感器能快速檢測到身體加速度和重力方向的突然劇烈變化。設備立即發(fā)出警報，通知醫(yī)護人員或家屬及時提供幫助，有效降低跌倒造成的傷害。
三、手術(shù)輔助設備
1.手術(shù)器械穩(wěn)定性監(jiān)測：在手術(shù)過程中，將重力感應傳感器集成到手術(shù)器械上。傳感器實時監(jiān)測手術(shù)器械在操作過程中的重力變化和微小抖動。
展開 FDA公開征詢3D打印醫(yī)療設備監(jiān)管機制反饋
南極熊導讀：美國食品和藥物管理局(FDA) 正在公開征詢面向未來的監(jiān)管框架評論反饋，確保3D打印醫(yī)療設備的質(zhì)量。
據(jù)了解，F(xiàn)DA文件以討論文件形式發(fā)布，不僅概述了護理點3D打印的管理方式，還確定了最終用途的挑戰(zhàn)并提供了修訂后的潛在規(guī)范。FDA表示這些建議不是作為指導，而旨在“提出問題”，因此它現(xiàn)在正在請求醫(yī)療3D打印行業(yè)的反饋，為未來的監(jiān)管提供信息。
△在護理點3D打印醫(yī)療設備的討論文件
FDA OSEL和CDRH部門的William Maisel和Ed Margerrison稱，3D打印醫(yī)療器械處于創(chuàng)新和醫(yī)療保健的前沿。FDA通過討論文件深入了解3D打印在醫(yī)院和其他護理點的好處和挑戰(zhàn)，并提出了一種潛在的監(jiān)管方法。文件旨在促進討論并征求公眾反饋意見，為在護理點、患者個性化護理和領(lǐng)域創(chuàng)新方面制定適當?shù)?D打印監(jiān)管方法奠定基礎。
醫(yī)療技術(shù)行動號召
根據(jù)FDA的說法，在醫(yī)院和手術(shù)中使用3D打印可以快速生產(chǎn)患者個性化設備，如解剖模型及其他即時醫(yī)療器械。文章還強調(diào)了該技術(shù)在幫助解決供應鏈問題方面的作用，例如在新冠疫情的早期階段出現(xiàn)的全球范圍設備短缺情況。
△FDA總部外的標志
目前，此類3D打印醫(yī)療設備受到FD&C法案的監(jiān)管，F(xiàn)DA論文將重點關(guān)注那些受到設備和放射健康中心 (CDRH) 管轄的設備。另外，該法案已被用于明晰從Onkos Surgical的3D打印BioGrip植入物到Desktop Metal的Flexcera Base樹脂的所有內(nèi)容，為它們的臨床使用鋪平了道路。
△3D打印的PhonoGraft仿生植入物。
展開 免費領(lǐng)取白皮書 | 應變技術(shù)在醫(yī)療設備上的廣泛運用
了解醫(yī)療設備行業(yè)應用詳情，可查看
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醫(yī)療領(lǐng)域的測量解決方案
隨著醫(yī)療技術(shù)的快速發(fā)展，診斷和治療的創(chuàng)新方法正在快速增加。安全、可靠、高效、舒適、功能 - 對于醫(yī)療工程設備開發(fā)的需求正在持續(xù)增加。
從傳感器到放大器、軟件 - 你都可以從HBM獲得合適的解決方案，受益于來自HBM 60年的測量經(jīng)驗！不僅是高質(zhì)量的標準產(chǎn)品，我們還可以按照你的需求為你定制解決方案。
多種應用
我們的醫(yī)療工程產(chǎn)品在醫(yī)療工業(yè)有廣泛的應用，例如：
升降機：為病人稱重
為了使病人更安全舒適，并提高安全性, 稱重技術(shù)可以集成到各種升降機中，肥胖病人也需要此種設備。HBM可以提供滿足這些需求的測量方案，例如SLS吊鉤秤。
血包秤：監(jiān)控血液量
根據(jù)血庫對于血量的要求，血包秤用于監(jiān)控獻血過程。單點稱重傳感器PW4M是不錯的選擇。
醫(yī)藥制品灌裝：無菌稱重傳感器
醫(yī)藥制品，食品等工業(yè)對于衛(wèi)生和安全性的要求非常高。PW27無菌稱重傳感器非常適合這類應用。
輸液泵：注射器柱塞壓力測定
輸液泵用于靜脈注射。特殊的基于應變的稱重傳感器用于監(jiān)控注射器柱塞壓力，控制輸送的靜脈藥物流量。
血液分離：血液成分的測量
通過單點稱重傳感器對血液成分進行測定，例如白細胞和紅細胞。
手和手指測力計：測量屈伸力
采用HFD200手、指測力計，醫(yī)生可為人手提供一套診斷和康復系統(tǒng)，測量手和各個手指的屈伸力，其采用了HBM力傳感器。
醫(yī)療病床：通過傳感器來控制速度和方向
在病床底部安裝一個傳感器來稱量患者體重，另外一個嵌入到手柄中，由傳感器來控制運動速度和方向。
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可穿戴醫(yī)療設備研發(fā)仿真解決方案
可穿戴醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展能夠為病人帶來全新的醫(yī)療體驗，醫(yī)生可以借助可穿戴設備全面地了解病人的身體狀況，而且通過相應的自動化軟件，醫(yī)生診療工作的負擔能夠顯著降低。
為了滿足市場的需求，可穿戴醫(yī)療設備須具備良好的無線通信能力、長時間無故障工作能力和超低功耗等，使用普通的設計方法，難以使設備在一個足夠小的尺寸上滿足這樣的要求，因而必須依靠仿真軟件完成。
安世亞太在可穿戴醫(yī)療領(lǐng)域提供結(jié)構(gòu)、熱、電磁和系統(tǒng)等領(lǐng)域的全面解決方案，可以幫助可穿戴醫(yī)療公司解決在醫(yī)療應用中所面臨的各種挑戰(zhàn)：如天線的共形和小型化、設備的低功耗、傳感器靈敏度的提升、產(chǎn)品重量降低、熱管理等。
展開 直線電機模組：醫(yī)療設備領(lǐng)域的新動力
未來，直線電機模組的研發(fā)將聚焦于以下幾個方向：
小型化與輕量化：為了適應更復雜的醫(yī)療設備設計，直線電機模組需向更小體積、更輕重量發(fā)展。
集成化與智能化：與傳感器、AI算法的深度集成，實現(xiàn)自我診斷、預測性維護，提高設備的可靠性和可用性。
生物相容性材料：針對直接接觸人體的應用，開發(fā)更適合醫(yī)療環(huán)境的材料，確保生物相容性和安全性。
總之，直線電機模組作為醫(yī)療設備領(lǐng)域的一項關(guān)鍵技術(shù)，正以其獨特的性能優(yōu)勢推動著醫(yī)療技術(shù)的革新，為實現(xiàn)更加安全、高效、精準的醫(yī)療服務貢獻力量。隨著技術(shù)的持續(xù)進步和應用領(lǐng)域的不斷拓展，直線電機模組在醫(yī)療設備領(lǐng)域的應用前景將更加廣闊。
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米思米中國
展開 小熊軟糖上打印的微電極陣列：有望帶來新型醫(yī)療診斷工具！
一開始聽上去可能像是科學家們在玩耍，但是實際上它為醫(yī)療診斷方面的重大轉(zhuǎn)變指明了一條道路。
（圖片來源: N. Adly / TUM）
技術(shù)
首先，Bernhard Wolfrum 教授的團隊并不是將圖案或者商標打印到軟糖上，而是一個微電極陣列。這些元件由大量的電極組成。例如，這些電極能夠檢測神經(jīng)元或者肌肉細胞活動引起的電壓變化。
其次，當在活細胞中使用微電極陣列時，小熊軟糖具有一種重要的特性：柔軟。微電極陣列已經(jīng)存在很長一段時間了。它們的初始形式是由硬質(zhì)材料例如硅組成。當它們與活細胞接觸時，會帶來一些缺點。例如，在實驗中，它們的硬度會影響細胞的形狀和組織。而且，在身體內(nèi)，硬質(zhì)材料可以引發(fā)感染或器官功能的喪失。
當將電極放置在柔性材料上時，這些問題將得以避免。這種類型的解決方案引發(fā)了密集的研究。到目前為止，大多數(shù)方案采用傳統(tǒng)的方法，不僅會耗費大量時間，還需要昂貴的專業(yè)實驗器材。
TUM 納米電子學教授 Bernhard Wolfrum 表示：“如果你用打印電極的方法來替代傳統(tǒng)方法，那么就可以相對快速且便宜地生產(chǎn)電極。如果你需要重做時，同樣也適用。這種快速成形使我們能以全新的方式工作。”
Wolfrum 和他的而團隊采用了高科技版的噴墨打印機。電極本身是通過碳基油墨來打印的。為了防止傳感器采集雜散信號，在碳基油墨的路徑上會添加一層中性保護層。
（圖片來源: 參考資料【2】）
研究人員在各種基底上測試這一工藝，包括：聚二甲基硅氧烷（PDMS），硅的一種柔軟形式；瓊脂糖，生物實驗中常用的物質(zhì)；各種形式的明膠，包括首先融化然后再變硬的小熊軟糖。這些材料中的每一種都適合特定的應用。例如，涂有明膠的植入物可以減少活組織中不合需要的反應。
（圖片來源: 參考資料【2】）
通過細胞培養(yǎng)實驗，團隊確認傳感器可以提供可靠的測量。
展開 使用體液當燃料：無電源醫(yī)療設備或成“永動機”
隨著醫(yī)學植入技術(shù)的不斷發(fā)展，植入式醫(yī)療器材也正在使用中，例如心臟起搏器等。雖然植入式醫(yī)療器材開始越做越小，但是仍然需要傳統(tǒng)電池為這些設備供能。但您有沒有想過，傳統(tǒng)電池含有對人體不利的有毒化學物質(zhì)，而且經(jīng)常更換電池也會造成疼痛和不得不進行危險的外科手術(shù)。不過近日一款“生物超級電容器”的新型儲能系統(tǒng)誕生了，這套系統(tǒng)可以讓植入式醫(yī)療器材不再依賴電池供能。
這套儲能系統(tǒng)是由加利福尼亞大學洛杉磯分校（UCLA）和康涅狄格大學的一組研究人員設計的，使用了生物液體電解質(zhì)（如血清和尿液）進行供電，它與能量收集器一起工作，能夠?qū)崃亢瓦\動轉(zhuǎn)換成存儲在超級容器中的電力。
研究團隊的伊斯蘭·莫薩（Islam Mosa）解釋說：“與使用化學反應的電池不同，新一代生物超級電容器通過利用血清中容易獲得的離子或帶電分子來儲存能量。”這種生物超級電容器由人類蛋白質(zhì)分層的石墨烯電極組成，研究團隊表示生物電容器裝置的尺寸僅為1微米厚，具有柔韌性，可以抵抗身體扭曲和轉(zhuǎn)動的機械應力，并具有與目前用于起搏器的鋰薄膜電池相當?shù)哪芰棵芏?。雖然超級電容器尚未廣泛地納入醫(yī)療植入器件，但研究人員聲稱該技術(shù)具有這種用途的潛力。
UCLA研究人員Maher El－Kady 說：“將能量收割機和超級電容器相結(jié)合，可為終身植入式設備提供無窮無盡的能量，可能永久不需要更換?！?/span>
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