用于兒童診斷和虛擬現(xiàn)實應用的安全生物相容性傳感器

用于兒童診斷和虛擬現(xiàn)實應用的安全，生物相容性傳感器哈佛大學開發(fā)了一種生物相容性傳感器，以幫助診斷患有潛在神經(jīng)運動和認知障礙的兒童。研究人員一直致力于開發(fā)一種不那么突兀且對用戶更友好的醫(yī)療監(jiān)測設備，特別是對于使用笨重，不舒服的設備幾乎沒有耐心甚至過于敏感的兒童。

現(xiàn)在，包括哈佛大學團隊在內的研究人員開發(fā)出一種無毒可穿戴傳感器，專門用于監(jiān)測過早出生的兒童的神經(jīng)運動和認知能力，以確保他們以正常速度發(fā)育。傳感器附著在手上，測量抓握力和手和手指的運動，并及時向研究人員發(fā)送數(shù)據(jù)。

傳感器 - 來自哈佛大學Wyss生物啟發(fā)工程研究所，哈佛John A. Paulson工程與應用科學學院(SEAS)，Beth Israel Deaconess醫(yī)學中心和波士頓兒童醫(yī)院的研究人員之間的合作也可以進行一系列其他應用研究人員在新聞發(fā)布會上表示，為了治療目的，以及用于虛擬現(xiàn)實應用。

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軟傳感器連接到食指的頂部和尖端，以在執(zhí)行不同活動時檢測手指的運動，拉力和力，例如彎曲和伸展手指并拾取重物和盒子，幫助專業(yè)人員監(jiān)控這些運動。

“我們經(jīng)?？吹皆绠a(chǎn)兒或被診斷患有早期發(fā)育障礙的兒童皮膚非常敏感，”哈佛大學Wyss研究所副教授Eugene Goldfield解釋道。“通過堅持手指的頂部，這個設備可以提供準確的信息，同時繞過孩子手的靈敏度。”Goldfield還是波士頓兒童醫(yī)院和哈佛醫(yī)學院行為科學項目的副教授。

研究人員表示，這種傳感器使用的是一種無毒，高導電性的液體，由碘化鉀和甘油 - 兩種生物相容性材料制成，用于食品消費 - 用于檢測和傳輸數(shù)據(jù)。

這個怎么運作

傳感器的工作原理是在短暫的混合時間后，甘油破壞碘化鉀的晶體結構并形成鉀離子和碘離子，使液體導電。研究人員表示，由于甘油具有比水更低的蒸發(fā)速率和碘化鉀的溶解度，因此液體在一定溫度和濕度范圍內都是穩(wěn)定的，并且具有高導電性。

“以前的生物相容性軟傳感器是使用氯化鈉 - 甘油溶液制成的，但這些溶液的電導率很低，這使得傳感器數(shù)據(jù)非常嘈雜，而且制備時間也需要大約10個小時，”SEAS的研究生Siyi Xu說。

她說，該團隊的傳感器將時間縮短到約20分鐘，結果更準確。“它的導電性比以前的生物相容性解決方案高四倍，導致數(shù)據(jù)更清晰，噪音更小，”徐說。研究人員在“高級功能材料”雜志上發(fā)表了一項描述其工作的研究。

該團隊專門設計了傳感器，讓孩子們感到舒適。通常這種傳感器使用兒童可能不想穿的大手套;團隊的設計位于手指頂部和指墊上。

他們說，使用這種傳感器，研究人員可以利用早期檢測來發(fā)現(xiàn)腦癱和其他神經(jīng)運動和認知發(fā)育障礙的跡象，這些早產(chǎn)兒易患這些殘疾。

他們說，到目前為止，研究人員只測試了成人手上的傳感器，但計劃縮小設備，以便盡快與兒童一起測試。