Обзор приложений BioMEMS

В этом видео представлен обзор приложений bio MEMS с акцентом на их использование в качестве микроразмерных датчиков, преобразователей и исполнительных механизмов в различных устройствах. В нем освещается широкий спектр применений технологии MEMS в автомобилях, игровых устройствах, смартфонах, экологических тестерах и областях медицины, таких как кардиостимуляторы.

Биомемы в настоящее время используются в области медицины, в том числе в терапевтической системе для диабетиков, которая контролирует уровень глюкозы и при необходимости вводит инсулин. Еще одной биомемой на рынке является кохлеарный имплантат, который использует массив электродов для стимуляции барабанной перепонки.

Биомемы - это микроэлектромеханические системы, используемые в области медицины, включая тканевую инженерию и доставку лекарств. Они могут принимать звуковые колебания от внешних передатчиков и имеют различные применения, такие как разработка искусственных органов.

Устройства BioMEMS находят применение в диагностике, терапии, доставке лекарств и культивировании клеток. Они включают биологические компоненты для различных функций.

Датчики BioMEMS находят разнообразное применение в лабораториях, кабинетах врачей, хирургических кабинетах и на пациентах. Размещение датчика зависит от его применения - он может быть местным (на коже), помещаться во рту, подключаться извне (in vitro) или с внутренним компонентом in vivo.

Актуальные датчики, такие как термометры, теперь имплантируются в организм для измерений in vivo. Одноразовые термисторы и инфракрасные ушные термометры заменили ртутные термометры благодаря их неинвазивному характеру и точности.

Биомемы с внешним подключением используются в системах лечения диабета и протезах сетчатки. Протез сетчатки включает в себя электродную матрицу микроразмеров, имплантированную в заднюю часть глаза, которая стимулируется оптическими сигналами от приемника и передатчика видеокамеры в очках, которые носит пациент. Эта стимуляция распространяется вверх по зрительному нерву, обеспечивая грубое зрительное восприятие слепым людям.

Полностью имплантируемые устройства и био-МЭМС in vivo обладают огромным потенциалом, но проблемы биосовместимости препятствуют их доступности на рынке. Существующие био-МЭМС включают дефибрилляторы, кардиостимуляторы и камеру для таблеток, используемую для эндоскопии и колоноскопии. Камера для таблеток размером с большую витаминную таблетку оснащена собственным источником света, батареей, объективом камеры, передатчиком; она записывает цветные изображения со скоростью два кадра в секунду по мере прохождения через желудочно-кишечный тракт.

Разрабатываются имплантируемые биомемы и другие новые устройства, такие как нейронные имплантаты, стимуляторы спинного мозга для лечения боли и датчики давления для мониторинга сердечно-сосудистой системы.

Биологические молекулы могут быть использованы в качестве компонентов в био-МЭМС для создания биосенсоров. Эти биомолекулы обладают способностью обнаруживать и связываться с другими биомолекулами, что позволяет разрабатывать биосенсоры, такие как домашние тесты на беременность и глюкометры.

Микрофлюидные биомемы, известные как лаборатория на чипе или LOC, могут тестировать наличие множества биомолекул в небольшом образце жидкости организма. Они используются для анализа уровня глюкозы в крови и других анализируемых веществ, таких как инфекции, аллергии, анемия и недостатки иммунной системы.

Матрица для культивирования клеток MEMS использует камеры и каналы микроразмеров для создания оптимальных условий для параллельного выращивания клеток. Она позволяет анализировать условия роста нескольких клеток и подключена к Интернету вещей (IOT) для эффективного мониторинга состояния здоровья.

Мы продемонстрировали небольшую подборку многочисленных биомембран, доступных на рынке.

Рынок медицинских приложений в настоящее время оценивается в 2,1 миллиарда долларов и, по прогнозам, будет быстро расти в течение следующего десятилетия. Устройства Bio MEMS уже оказывают значительное влияние на различные аспекты нашей жизни, обладая потенциалом для значительного улучшения медицинского обслуживания во всем мире.