Microneurostimulator האוטונומי, סוללה נטענת Endoscopically מושתלת לתוך Submucosa
27 בספטמבר 2018
היישום של גירוי נמוך-אנרגטי בתדירות גבוהה יכולה להקל על הסימפטומים של dysmotility קיבה. במחקר הזה, מכשיר זעיר, endoscopically מושתלת, נטענת באופן אלחוטי אשר הוא מושתל לתוך כיס submucosal מוצג. מוצלחת הן הדרך לתקשורת ובקרה גירוי הושגו במהלך ניסוי על חזיר בשידור חי.
היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא מציעה גישה פחות פולשנית באופן משמעותי. בדרך כלל, אנשים חדשים בשיטה זו יתקשו כי פיתוח המכשיר המושתל הוא משמעת הדורשת ניסיון הן בעיצוב חומרה ותוכנה. הדגמה חזותית של שיטה זו היא קריטית כמו ההשתלה submucosal אנדוסקופי הוא הליך ניסיוני כרגע לא בשימוש בפועל היומיומי.
כדי להתחיל בהליך זה, מקם את PCB על משטח שטוח. השתמש מתקן הדבק הלחמה עם מחט 0.6 מילימטר ו 60 לחץ PSI כדי לוותר באופן ידני פחות מ 15 microliters של הדבק הלחמה על כל כרית מתכתית על PCB. התחל עם הצד העליון של PCB.
עם זוג פינצטה אנטי-סטטית, מקם את כל הרכיבים בשכבה העליונה של לוח ה-PCB. הקצה את מיקומי הרכיבים והרכיבים למספרם. לאחר מכן, השתמש בתחנת רובה אוויר חם PCB ב 260 מעלות צלזיוס כדי לה הלחים את כל הרכיבים.
המתן עד שכל משחת הלחם תימס. מניחים בצד את רובה האוויר החם ומאפשרים ללוח להתקרר לטמפרטורת החדר. חבר את ה- PCB לכל הרכיבים החשמליים האחרים פרט לסוללה.
הלחם את סליל תקשורת הטעינה האלחוטית לרפידות 2 ו- 3, ולאחר מכן חבר את האנטנה כדי לרפד אחד ואת אלקטרודות PCB לרפידות מספר ארבע וחמש. לאחר מכן, הלחים את סוללת CG-320 ל רפידות שש ושבע. יש לה הלחם את המסוף השלילי של הסוללה על משטח 7.
היזהר בעת ביצוע השלבים הבאים. המכשיר מופעל כעת ורגיש לקצרים ומגע עם עצמים מתכתיים. לאחר מכן, לכווץ את הצינור עם רובה אוויר חם מחומם ל 150 מעלות צלזיוס ולאחר מכן לאפשר לו להתקרר.
לאחר מכן, להחיל דבק אפוקסי לקצה השמאלי לאטום צד אחד של הצינור, ולאחר מכן להדביק את האלקטרודה על החלק האחורי של PCB עם צינורות. לאחר מכן, לאטום את הקצה השני של הצינור. בשלב זה, מקם את PCB על משטח שטוח.
השתמש מתקן הדבק הלחמה עם מחט 0.6 מילימטר ו 60 לחץ PSI כדי לוותר באופן ידני פחות מ 50 microliters של הדבק הלחמה על כל כרית מתכתית על PCB. עם זוג פינצטה אנטי-סטטית, מקם את כל הרכיבים בשכבה העליונה של לוח ה-PCB. הקצה את מיקום הרכיב ואת הרכיבים למספרם.
השתמשו בהגדרת אוויר חמה של PCB ל-260 מעלות צלזיוס כדי להלהים את כל הרכיבים. המתן עד שכל משחת הלחם תימס. מניחים בצד את רובה האוויר החם ומאפשרים ללוח להתקרר לטמפרטורת החדר.
לאחר מכן, ספק הכוח של 12 וולט מחובר לקיר ומחבר ה- USB מוכנס למחשב. לאחר מכן, פתח את תוכנת PuTTY. בחר טורי כסוג החיבור ולאחר מכן הזן COMX כקו טורי כאשר X הוא מספר יציאת COM של ההתקן. אם לא הותקן התקן יציאת COM אחר, מספר זה יהיה התקן כזה.
הזן 38, 400 כמהירויות. לחץ על פתח. התקן משדר המטען מוכן כעת לשימוש.
על מנת לבצע את ההשתלה ואת הדמיה, להכניס אנדוסקופ ייעודי מודל בעלי חיים עם המכשיר מושתל נתפס לתוך חנה לתוך הבטן. כאשר בבטן, לשחרר את המכשיר. לאחר מכן, לחלץ את האנדוסקופ.
לצייד אותו עם כובע ניתוח ולאחר מכן להחזיר אותו לקיבה. על מנת להשתיל את המכשיר כדי submucosa, להחיל תמיסת מלח מעורבב עם כחול מתילן לשכבת submucosal באמצעות קטטר מחט טיפול הזרקה. בצע חתך אופקי כדי ליצור פתח בתת-מוזה באמצעות סכין אלקטרוכירורגית עם קצה בצורת ידית.
הכנס כובע מודבק לחלל החדש שנוצר ועם שימוש בסכין אלקטרוכירורגית, המשך לשבש, להתרחב ול לנתח את שכבת התת-מוקסל כדי ליצור כיס גדול מספיק כדי להכניס את התקן הגירוי. לתפוס את המכשיר אשר שוכב בחופשיות בתוך הבטן עם אלקטרודות מכוונות כראוי עם אוחז לנווט אותו לתוך כיס submucosal. לאחר מכן, השתמש בשני קליפים המוסטטיים כדי לאבטח את המכשיר במקום בתוך כיס submucosal.
ואז לשלוף את האנדוסקופ. שים את קליפ Ovesco על אנדוסקופ ולהכניס אותו מחדש לתוך הבטן. לכוון את האנדוסקופ לכיוון הכיס, לתפוס את שני צידי הכיס ולהחיל את Ovesco.
לאחר מכן, בדוק את המיקום הנכון של האווסקו. לאחר ההשתלה המוצלחת, מקם את סליל משדר המטען בסמיכות להתקן המושתל ולאחר מכן חבר את פלאג RTL2832 במחשב. הפעל את תוכנת HDSDR והגדר את התדר המרכזי ל- 432 מגה-הרץ. לאחר מכן, בחר את תדר LO ל- 431.95 מגה-הרץ ולאחר מכן בחר את תדירות כוונון ל- 432.00 מגה-הרץ.
בחר רוחב פס ל- 960, 000. לשדר רצף מקודד מנצ'סטר ממשדר המטען על ידי לחיצה על מקש R במסוף PuTTY ולקבל את התשובה OOK מווסת מן השתל המוצג בחלון HDSDR הראשי. מוצגת כאן שכבת הנחושת העליונה של PCB.
שמות הרכיבים מסומנים בשכבה העליונה. והנה שכבת הנחושת התחתונה של PCB. שמות הרכיבים נמצאים בשכבה התחתונה.
ואיור זה מציג את התמונה המשולבת של כל שכבות PCB. לאחר השליטה, טכניקה זו יכולה להיעשות בארבע שעות עבור ייצור המכשיר מושתל ושעה אחת עבור השתלת המכשיר ובדיקה אם מבוצע כראוי. בעת ניסיון הליך זה, חשוב לאמת את כל הפונקציות של המכשיר המושתל לפני ההשתלה.
בעקבות הליך זה, ניתן לבצע שיטות אחרות כמו פיתוח נוסף של אלגוריתם ועיבוד נתונים על מנת לענות על שאלות נוספות כמו יעילות השיטה. לאחר התפתחותה, טכניקה זו סללה את הדרך לחוקרים בתחום הגסטרואנטרולוגיה לחקור את החלל השלישי במערכת העיכול. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה צריך הבנה טובה של איך לבצע השתלת אנדוסקופיה של micronuerostimulator קיבה אוטונומית ב submucosa.
אל תשכח כי עבודה עם הדבק הלחמה וייצור אלקטרוניקה כולל עבודה עם רובה אוויר חם יכול להיות מסוכן אמצעי זהירות כגון כפפות ומשקפי בטיחות תמיד צריך להיות משוחק בעת ביצוע הליך זה.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מחקר זה חוקר גישה חדשנית להקלת דיסמוטיליות קיבה באמצעות גירוי בתדר גבוה ואנרגיה נמוכה באמצעות מכשיר ממוזער להשתלה אנדוסקופית. המכשיר מיועד להשתלה תת-רירית בדגמי חזירים חיים, ומדגים שליטה מוצלחת בתקשורת ובגירוי.
מרכיבי מחקר עיקריים
תחום המדע
- מדעי המוח
- גסטרואנטרולוגיה
- הנדסה ביו-רפואית
רקע
- דיסמוטיליות קיבה היא מחלה משמעותית, המשפיעה על תפקוד הקיבה ועל איכות החיים של המטופלים.
- שיטות עכשוויות הן לעתים קרובות פולשניות, ומובילות לסיבוכים והחלמה ממושכת.
- טכניקות חדשות המשתמשות במכשירים להשתלה מבטיחות להפחית את הפולשניות.
- מחקר זה שואף לספק שיטה שתהיה שימושית בסביבות קליניות עתידיות.
מטרת המחקר
- לתכנן ולבדוק מכשיר להשתלה מתקדם לגירוי קיבה.
- לחקור את היתכנות השיטה ואת יעילותה במודלים של בעלי חיים חיים.
- לשפר את ההבנה של ויסות מוטיליות הקיבה באמצעות גירוי חשמלי.
שיטות ששימשו
- המחקר השתמש במודל של חזיר חי להליך ההשתלה.
- פותח מכשיר ממוזער להשתלה תת-רירית.
- שלבי מפתח כללו הרכבת PCB, הלחמת רכיבים וטכניקות השתלה אנדוסקופיות.
- צוינו צעדי הליך חשובים, תוך התמקדות במיקום המכשיר ובביטחונו ברקמת הקיבה.
תוצאות עיקריות
- הושגה השתלה מוצלחת ושליפת נתונים מהמכשיר במהלך הניסויים.
- אומת תהליך התקשורת בין המכשיר למערכת הבקרה החיצונית.
- תוצאות ראשוניות מרמזות על פוטנציאל להפחתת פולשניות בפרוטוקולי הטיפול בדיסמוטיליות קיבה.
- המחקר מניח את היסודות לחקר עתידי של מכשירים להשתלה בהפרעות גסטרואינטסטינליות.
מסקנות
- מחקר זה מדגים גישה חדשנית לטיפול בדיסמוטיליות קיבה באמצעות טכניקות פולשניות מינימליות.
- מחקר עתידי עשוי להוביל ליישומים קליניים לניהול הפרעות קיבה.
- ההשלכות מתפרשות על שיפור ההבנה שלנו במוטיליות גסטרואינטסטינלית ואסטרטגיות טיפוליות פוטנציאליות.
שאלות נפוצות
Executive Industry Relevance
Miniaturized, endoscopically implantable neurostimulators represent a significant advance for translational research in gastrointestinal motility disorders. This approach enables less invasive, rechargeable, and wirelessly controlled interventions, supporting mechanistic de-risking and functional target validation in preclinical models. The technology positions R&D teams to explore neuromodulation strategies with improved predictive confidence and workflow integration.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables functional interrogation of neuromodulation hypotheses in disease-relevant in vivo models.
- Supports biological de-risking by allowing controlled, repeatable stimulation and monitoring of gastric tissue responses.
- Facilitates target validation for bioelectronic therapies addressing gastric dysmotility.
Screening & Assay Development
- Provides a platform for standardized, quantitative assessment of stimulation parameters and tissue responses.
- Enables reproducible device placement and stimulation protocols for comparative studies.
- Supports assay development for evaluating neuromodulatory compound or device effects in vivo.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with translational biomarker strategies by enabling real-time monitoring and bidirectional communication in large animal models.
- Bridges discovery and preclinical validation by demonstrating device feasibility and functional readouts in physiologically relevant systems.
- Reduces translational risk by providing scalable, minimally invasive implantation workflows.
Pipeline & Workflow Integration
This implantable device methodology fits within the continuum from early discovery through preclinical validation, supporting both hypothesis testing and translational continuity.
- Discovery Biology: Facilitates mechanistic studies of neuromodulation in gastrointestinal tissue.
- Screening: Enables standardized, quantitative readouts for device and stimulation parameter optimization.
- Analytics: Provides bidirectional communication for real-time data acquisition and device control.
- Translational Research: Demonstrates feasibility in large animal models, supporting preclinical advancement.
- Enterprise Reuse: Offers a reusable platform for iterative device and protocol development across programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in neuromodulation research.
- Operational Value: Standardizes device assembly, implantation, and testing for reproducibility and scalability.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision-making by enabling robust preclinical evaluation of bioelectronic interventions.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of neuromodulation assets targeting gastrointestinal disorders.
Implementation Considerations
- Requires multidisciplinary expertise in electronics, software, and endoscopic surgical techniques.
- Demands access to specialized instrumentation for device assembly, wireless charging, and bidirectional communication.
- Necessitates rigorous cross-team standardization of implantation and testing protocols.
- Adaptation to other model systems may require device and workflow customization.
- Practical limitations include the need for careful device verification and safety precautions during assembly and implantation.
