当前位置:首页 > 医疗电子 > 医疗电子
[导读]来自北卡罗来纳大学生物医学工程系的研究人员发明了一种非常便宜的纸泵,这是一种便携式微流体装置,以毛细管原理作驱动力,有可能为一系列生物医药工具的开发打开打开一扇大门。

来自北卡罗来纳大学生物医学工程系的研究人员发明了一种非常便宜的纸泵,这是一种便携式微流体装置,以毛细管原理作驱动力,有可能为一系列生物医药工具的开发打开打开一扇大门。

 

图中展示的就是纸泵或称为“液压电池”('hydraulic battery),其以0.6μL/min的恒定速率通过简单的微通道泵送流体。每幅照片拍摄时间间隔12分钟。该技术可用于开发便携式现场诊断工具等新兴技术。

微流体装置的容积不足1微升——比一滴眼泪还小,它能操控微量流体的流动行为,这种器件有望应用于生物医学诊断以及药物测试。

“便携式微流体装置长期面临的一个问题,就是如何降低制造成本,使其能快速走出实验室,进入现实应用阶段。”北卡大学医学工程专业副教授Glenn Walker指出,他也是本研究项目所发表论文的联合通讯作者。“实验室使用的电动泵和连接管道不便于携带,相对而言,这种装置最大的特点就是其便携性,它使新应用的开发成为可能,例如,可现场使用的诊断工具。”

目前,Walker和他的同伴们已经开发出微流体装置的新形式,不仅能泵送流体,而且可对流体施加实质性的控制,例如,可以停止和重新启动、控制流速及控制运行时间等。

工作原理

研究人员将他们的纸泵系统称作“液压电池”,但它不需要任何电力。相反,“电池”从毛细管作用中获取泵送的动力。难以想象,这一装置竟是一项古老技术发出的“新芽”,这里所说的古老技术就是“纸”的应用,所以,Walker团队开发的泵价格更为低廉,一个液压电池泵的成本就几毛钱,极具成本优势。

如果你曾经用一张纸巾吸收溢出物,那就说明你见识过毛细管现象。概括地说,毛细管现象就是液体因表面张力的作用,有被吸入狭小空间的趋势。而对于液压电池来说,那就是水或水性液体(例如血液)有被吸入到纸张中的微孔的趋势。

“我们的系统使用的是125微米厚的纸,和头发丝差不多,”Walker说。“毛细作用将液体吸入纸中,通过改变纸的形状,我们能够控制装置的吸入液体量,以及进行的速度。”

通过对纸张进行简单切割,可以在二维尺度上改变形状。也可以通过多个泵的彼此堆叠,形成不同的三维结构。不同的堆叠方法能够创建更复杂的流动剖面,这取决于你要把泵用到什么地方。

技术优势

尽管还有其他手段能使泵送液体的微流体装置便携化,但Walker认为他的团队开发的纸泵具有几个显着的优点。

“我们的液压电池体积小、重量轻、价格便宜,便于连接到设备中,且适合一次性使用,”Walker说。“此外,这种纸泵可以被保存以供后续评估,例如进行二次运行,对现场诊断开展实验室测试。”

研究人员已对纸泵技术提出了专利申请,并对这项技术在公共卫生和推进基础研究方面的作用持非常乐观的态度,目前正在寻找行业合作伙伴来帮助其进入市场。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

本文将介绍MR(混合现实)技术在医疗领域中的成功应用案例。MR技术结合了现实世界和虚拟世界的元素,为医生和医疗专业人员提供了全新的工具和视角,有助于改善疾病诊断和治疗的准确性、效率和安全性。通过以下具体案例的介绍,展示了...

关键字: 混合现实 医疗 MR技术

早在16世纪,近代人体解剖学创始人安德烈·维萨里在其著作《人体结构》中首次描述了人体的骨骼、肌肉、血管和神经的自然形态和分布。这一伟大成果使维萨里成为与哥白尼并列的两大科学革命代表人物,也让医学和人体生物学从此摆脱中世纪...

关键字: 存储 医疗

虚拟现实技术作为一种创新的技术手段,在医疗领域中发挥着重要的作用。它能够为医生和患者提供更加真实、可视化的体验,帮助医疗工作者提升诊断、手术和治疗的准确性和效果。本文将介绍虚拟现实技术在医疗领域的具体应用和其所产生的重要...

关键字: 虚拟现实 医疗 设备

随着科技的不断发展,3D打印技术已经逐渐应用于医疗领域,为医学研究和临床治疗带来了革命性的变化。下面我将详细介绍医疗领域引入3D打印技术的优势。

关键字: 3D打印 医学 医疗

3D打印技术在医疗领域的应用日益广泛,它不仅能够提供个性化的医疗解决方案,还能够快速制造医疗器械和人体组织模型,为医生和患者带来了许多益处。本文将详细介绍3D打印技术在医疗方面的应用,并探讨其所起到的作用。

关键字: 3D打印 医疗 技术

随着医疗设备市场的发展,对压力传感器在医疗行业中使用提出了更高的要求,如精度、可靠性、稳定性、体积等都需要加以改进。医用压力传感器都必须高度精确并紧凑包装,以方便携带,特别是器械要与病人直接连接时。如果传感器用于某医疗器...

关键字: 医疗 压力传感器 设备

秉承着安全和易用的组件设计理念, SCHURTER 硕特一直不遗余力地支持医疗 设备发展的需要, 凭借我们匠心独运的工程师, 医疗设备企业的要求, 我们都能够做到精益求精为。 为此我们定于 2023 年 5 月 14...

关键字: 医疗 第 34 届中国国际医疗器械设计与制造技术(春季) 展览会

尽管医疗技术发展迅速,但医护人员仍然受到以下问题的困扰:我们如何让患者尽可能舒适?虽然这是个涉及许多潜在解决方案的多方面问题,但目前有一种简单的方法似乎可以确保患者更健康,康复的更快,但这种方法经常被忽视——无线充电。无...

关键字: 无线充电 医疗 设备

公司将展出多种创新TPE材料。这些创新材料专注于符合客户在汽车、医疗应用以及专为工业和消费品应用所设计的可持续性的TPE解决方案,并帮助改善循环经济。

关键字: TPE材料 汽车 医疗

智慧医疗是现代数字科技赋能的最优化的大健康生态体系。这个人工智能体系将现代的数字科技深度融合到医疗健康实践中,通过全要素、全流程、全链条的系统优化,实现覆盖全人群、全生涯、全维度的照护,最终为民众提供优质、高效、经济、可...

关键字: 智慧医疗 人工智能 医疗
关闭
关闭