Крошечное магнитное устройство слежения и обнаружения использует магнето

Отчет от 2 июня 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

рецензируемое издание

надежный источник

корректура

Боб Йирка, Phys.org

Группа биоинженеров из Philips Research разработала крошечное устройство магнитного отслеживания и зондирования, которое использует магнитомеханические резонаторы для обеспечения обратной связи. В своем исследовании, опубликованном в журнале Science, Бернхард Гляйх, Инго Шмале, Тим Нильсен и Юрген Рамер разработали датчик и протестировали его в различных сценариях.

В течение нескольких лет ученые всего мира искали лучшие методы визуализации in vivo для улучшения диагностики, а также, возможно, для создания новых способов лечения. С этой целью было разработано большое количество крошечных роботов, каждый из которых использует новый подход к перемещению по телу, не причиняя вреда.

Однако до сих пор ни один из них не был одобрен для использования врачами. В ходе этой новой работы исследовательская группа разработала простой датчик, которым можно управлять с помощью тока от внешних электромагнитных катушек.

Датчик был изготовлен путем размещения двух противоположных магнитов внутри цилиндрического корпуса, где только один из магнитов удерживается на месте. Все это имеет диаметр всего один миллиметр. Когда устройство перемещается с помощью небольших электрических импульсов, свободный магнит вибрирует и перемещается внутри корпуса.

Измеряя величину колебаний, расширения и сжатия, а также расстояние между двумя магнитами, датчик может обеспечить точные измерения температуры, местоположения и давления — достаточные для отслеживания таких вещей, как кровяное давление и воздействие лекарств, или, возможно, даже используется для проведения биопсии.

Исследователи протестировали свой датчик в различных сценариях. Один из них заключался в помещении его в извилистую трубку для имитации кишечного тракта, где он использовался для предоставления данных о положении. Успех теста позволил предположить, что его можно использовать для отслеживания дефекации у людей с синдромом раздраженного кишечника или другими заболеваниями кишечника.

Другой тест заключался в том, чтобы прикрепить датчик скотчем к спине медоносной пчелы, а затем выпустить его в контролируемую среду. Команда могла точно отслеживать его движения и ориентацию, независимо от скорости. Они пришли к выводу, что их датчик может быть полезен для различных медицинских применений. Прежде чем можно будет провести испытания на людях, необходимо провести гораздо больше испытаний, чтобы убедиться в его безопасности.

Больше информации: Бернхард Гляйх и др., Миниатюрные магнитомеханические резонаторы для беспроводного слежения и зондирования, Science (2023). DOI: 10.1126/science.adf5451.

Информация журнала:Наука

© 2023 Сеть Science X