Добро пожаловать на форум PHP программистов!
За последние 24 часа нас посетили 17937 программистов и 1643 робота. Сейчас ищет 1861 программист ...
Последние
Популярные

Новая математическая модель улучшает навигацию микро и нанороботов в кровотоке

Дата: 2024-11-20 19:34

Микро/нанороботы (МНР) уже давно считаются перспективным инструментом в области здравоохранения, способным значительно улучшить методы лечения различных заболеваний, от устранения смертельных мозговых кровотечений до борьбы с опухолями с помощью точной химиотерапии. Однако, несмотря на их потенциал, область МНР всё ещё испытывает трудности с перемещением внутри человеческого тела, что препятствует широкому использованию и клиническим испытаниям.

Новое исследование, проведённое профессором инженерного колледжа Университета Саскачевана (USask) доктором Крисом Чжаном и его командой, может помочь преодолеть эти ограничения. Они разработали высокоточную математическую модель, которая оптимизирует конструкцию МНР, улучшая их навигацию и позволяя эффективно перемещаться по кровотоку. Работа была опубликована в журнале Nature Communications.

Источник: DALL-E

«Существующие модели для этих роботов не учитывают свойства и поведение движения крови в организме человека. Наша модель более точна и отражает реальную ситуацию с реалистичным движением кровеносного сосуда», — пояснил д-р Чжан.

Идея создания эффективных МНР пришла к д-ру Чжану более десяти лет назад, когда дочь бывшего аспиранта перенесла кровоизлияние в мозг и операцию. «В то время показатель успешности при использовании управляемого катетера составлял всего 25%, поэтому для моей группы это стало мотивацией сделать что-то, что может и повышать показатели выживаемости пациентов с МНР», — сказал он.

МНР, имеющие форму штопора и управляемые через внешнюю магнитную систему, нуждаются в достаточной мощности, чтобы двигаться против течения крови. Их небольшой размер позволяет достигать отдалённых областей, включая очень маленькие кровеносные сосуды внутри мозга или неоперабельную раковую опухоль, где они могут восстанавливать ткани, останавливать опасное кровотечение или доставлять вещества для химиотерапии или другие лекарства непосредственно в место, где эти препараты наиболее эффективны.

Результаты моделирования и экспериментальной скорости движения MNR. Источник: Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-51518-z

Благодаря новым математическим идеям д-р Чжан и его команда продвинулись в области МНР, создав структуру, которая может служить основой для оптимального проектирования и управления этими небольшими, но мощными роботами. Они не только разработали эффективные МНР и внешний блок питания, но и создали прототип с использованием технологии 3D-печати.

После демонстрации потенциала своего прототипа д-р Чжан говорит, что следующим шагом станет переход к клиническим испытаниям, последнему препятствию для всех МНР. «Мне нравится такая кооперативная среда, особенно в здравоохранении. Мой родной факультет — машиностроение, но я очень активно занимаюсь биомедицинской инженерией, которая является междисциплинарной, поэтому я работал со многими врачами в Медицинском колледже. В исследованиях нужны разные точки зрения», — сказал он.

Эта новая математическая модель может стать значительным шагом вперёд в области микро/нанороботов, позволяя преодолеть ограничения, которые ранее мешали их широкому использованию, и приблизив их к клиническим испытаниям и практическому применению в здравоохранении.



Подробнее на iXBT
 

Предыдущие новости

iXBT, 2024-11-20 19:42
Разгадка звёздной эволюции: обнаружены первые пары белых карликов и звёзд главной последовательности в молодых скоплениях

Астрономы из Университета Торонто совершили прорыв в понимании звёздной эволюции, обнаружив первые пары белых карликов и звёзд главной последовательности в молодых звёздных скоплениях. Это открытие, опубликованное в The Astrophysical Journal, может помочь учёным преодолеть разрыв между самыми ранними и последними стадиями двойных звёздных систем, что имеет важное значение для...

iXBT, 2024-11-20 19:49
Искусственное затмение: ESA готовится запустить двойной спутник Proba-3 для изучения солнечной короны

Европейское космическое агентство (ESA) готовится к запуску своей самой амбициозной миссии из семейства экспериментальных спутников Proba — Proba-3. Этот двойной спутник будет функционировать как единый механизм, сохраняя точность с точностью до одного миллиметра. Основная задача Proba-3 — изучение солнечной короны, окружающей солнечную атмосферу, которая является источником...

iXBT, 2024-11-20 19:55
Разрешена давняя загадка астрофизики: чёрные дыры наследуют магнетизм от своих родительских звёзд

Чёрные дыры, известные своей способностью поглощать всё вокруг, также могут выбрасывать мощные джеты заряженных частиц, вызывая взрывные всплески гамма-лучей. Однако происхождение магнитных полей, необходимых для этих событий, оставалось загадкой. Новое исследование, проведённое учеными из Института Флэтайрон, проливает свет на этот вопрос. Исследователи обнаружили, что...

iXBT, 2024-11-20 20:01
AMD создала для Microsoft уникальный процессор: 88 ядер Zen 4 и более 100 ГБ памяти HBM3

Компания AMD создала процессор специально под нужды Microsoft. Само собой, не потребительский CPU, а серверный.  фото: Microsoft Как сказано в пресс-релизе Microsoft, компании совместно разработали специальный процессор Epyc четвёртого поколения с памятью HBM3.   Такие CPU будут использоваться для виртуальных машин Azure HBv5. Если точнее, речь о системах из четырёх таких...

© 2024 «PHP.RU — Сообщество PHP-Программистов»
Главная | Форум | Реклама на сайте | Контакты VIP Сувениры
Разработка компании ODware