由超声波驱动的高性能和容量匹配的三电植入物
Young-Jun Kim1, Jiho Lee2, Joon-Ha Hwang1,3
1School of Advanced Materials Science and Engineering, Sungkyunkwan University (SKKU), Suwon, 16419, Republic of Korea.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|October 26, 2023
概括
这项研究介绍了一种无电池,无线神经刺激器,使用超声驱动的 triboelectric 植入物. 这种包装在中的设备为治疗尿路症状等疾病提供了高效的能量传输.
科学领域:
- 可植入的生物电子设备
- 医疗器械 医疗器械 医疗器械
- 节能采集 节能采集 节能采集
背景情况:
- 半永久植入式生物电子需要生物安全的能源和保护性包装.
- 现有的研究努力有效地整合这些基本组成部分.
- 包装对植入物中的能量传输构成了挑战.
研究的目的:
- 开发一种无电池,小型,无线的神经刺激器,使用可植入的 triboelectric 设备.
- 克服生物安全包装和植入物中高效能源之间的不兼容性.
- 为了证明超声驱动的 triboelectric 植入物的疗效,用于医疗应用.
主要方法:
- 使用超声波 (≤500 mW cm−2) 驱动的电容匹配的 triboelectric 植入物的开发.
- 集成高介电复合材料用于超低输出阻抗.
- 使用完整的包装来保护设备.
- 针对功能验证的老鼠模型进行了体内研究.
主要成果:
- 实现了小型无线神经刺激器的无电池运行,带有包装.
- 对于刺激脉冲,尽管超声衰减,但已证明有效的功率传输.
- 报告了迄今为止这些设备的最高能量传输效率.
- 在老鼠模型中成功缓解了尿路症状.
结论:
- 开发的 triboelectric 植入系统是可植入医疗器械的可行解决方案.
- 这项技术代表着对用于器官控制和疾病治疗的永久植入装置的重大进步.
- 该系统克服了以前在整合能源和长期植入物保护包装方面的局限性.
