ヴァンダービルト大学の研究者チームは、食物や粘液を消化のために輸送する役割を担う食道と小腸の波状の筋肉機能を模倣した、無線で作動する装置を開発した。
強力な磁石で駆動し、装着可能な外部アクチュエータで制御されるソフトロボットのプロトタイプは、腫瘍による閉塞に苦しむ患者やステントを必要とする患者を助けることができる。例えば、従来の食道ステントは、主に高齢者の食道がん患者に使用される金属チューブである。これらの患者は、食物が胃に入るのを妨げられ、食物が肺に入る危険な状況を引き起こす可能性がある。
人間の管状臓器内で起こる波状の筋肉輸送機能である蠕動運動の自然な動きを回復させることは、「特に高齢者の生活の質を向上させる次世代のロボット医療機器への道を開く」と研究者らはジャーナルの新しい論文に記している。 先端機能性材料 デバイスについて説明します。
この研究は、機械工学助教授の Xiaoguang Dong 氏が主導しました。この研究は、ヴァンダービルト大学医療センターの同僚で、消化器病学、肝臓病学、栄養学部門の医学助教授である Rishi Naik 博士と共同で行われました。
この装置自体は、平行に並んだ小さな磁石の柔らかいシートで構成されており、正確な波状運動で作動し、さまざまな固体および液体の貨物をポンプで送り出すために必要なトルクを生成します。「蠕動運動を回復し、医療用ステントとシームレスに統合できる磁気作動式ソフトロボットポンプは、これまで報告されていませんでした」とドン氏と研究者は論文で報告しています。
生物医学工学と電気・コンピュータ工学の職も持つドン氏は、この装置をさらに改良すれば、病気によって障害を受けている可能性のある他の生物学的プロセスにも役立つ可能性があると述べた。例えば、卵管の筋肉機能が損なわれた場合に、卵巣から人間の卵子を輸送するのにこの設計を利用できる可能性があるという。さらに、研究者らは、高度な製造プロセスにより、この装置を小型化して、さらに狭い通路にも適応できると述べた。
ヴァンダービルト大学工学部が資金援助を行いました。オークリッジ国立研究所が本研究の施設支援を行いました。研究チームはヴァンダービルト外科工学研究所 (VISE) に所属しています。
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#ロボット装置は消化などのプロセスに関与する波状の筋肉機能を回復させ臓器に障害のある患者を助ける
2024-06-08 00:36:58