《Science Advances》:皮肤杨氏模量传感-基于近红外光谱机电系统-用于快速映射生物力学和皮下诊断

文摘   2024-11-22 18:52   陕西  

      快速和准确的皮肤力学评估在诊断各种表皮疾病方面具有很大的希望,但在开发简单和可穿戴的连续监测策略方面仍然存在重大挑战。
      近日,美国北卡罗来纳大学教堂山分校Wubin Bai团队提出了一种设计概念,称为主动近红外光谱贴片(ANIRP),用于连续映射皮肤力学。ANIRP通过将近红外(NIR)传感机械致动器集成来解决这些挑战,从而实现杨氏模量的快速测量(<1 s)高空间传感密度(~1 cm2)高空间灵敏度(<1 mm)
      与传统的机电传感器不同,近红外传感器可以精确地捕获从执行器传播的振动频率,而无需超密接触,从而提高穿着舒适性。演示的例子包括用于模拟肿瘤纤维化的具有各种机械特性的人工组织的全面模量映射的ANIRPs。跨皮肤位置的ANIRP的身体验证证实了它在临床监测表皮力学方面的实用性,有望在实时、无创皮肤诊断和持续健康监测方面取得相当大的进步。

图1 主动式近红外贴片(ANIRP)的设计与工作机理

图2 ANIRP皮肤模量测量的验证及其操作流程

图3 ANIRP的计算分析与设计优化

图4 基于ANIRP的皮肤生物力学空间映射

图5 ANIRP的身体演示

  • 原文题目:Near-infrared spectroscopy–enabled electromechanical systems for fast mapping of biomechanics and subcutaneous diagnosis
  • 论文第一作者:Yihang Wang
  • 原文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adq9358

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