Most a prototípus fejlesztés, A SmartCap egy új generációs diagnosztikai eszköz, amely a gyomor-bélrendszeri rosszindulatú daganatok és vérzések kimutatására jelenleg használt, 20 éves vezeték nélküli kapszula endoszkópos technológia hiányosságait orvosolja.
A SmartCap képes helyspecifikus adatokat generálni a daganatokról és a vérzésekről, ami nagyobb diagnosztikai pontosságot eredményez.
A Wahid csapata által kifejlesztett egyedi nyomkövető rendszerrel az orvosok pontosan nyomon tudják követni az intelligens kapszula teljes bélutazását az apró vezeték nélküli "intelligens" bioszenzorok miatt, amelyek észlelik és elemzik a célzott biomarkereket (betegségjelzőket), és kommunikálnak külső eszközökkel, például számítógéppel.
"Ez az új eszköz megduplázhatja az emésztőrendszeri rák túlélési arányát világszerte, - mondta Wahid, az USask College of Engineering villamos és számítástechnikai professzora. "Ez az első teljesen nyomon követhető" okos "tabletta a célzott endoszkópiához (nem sebészeti módszer a test belsejébe), amely személyre szabható a beteg számára."
Az Egészségügyi Világszervezet becslései szerint 2018-ban 4,6 millió új gasztrointesztinális rákos megbetegedést és 3,3 millió halálesetet regisztráltak. E rákos megbetegedések körülbelül kétharmadát észlelik előrehaladott állapotban, de korábbi diagnózisokkal és kezeléssel a betegek túlélési aránya majdnem megkétszereződik, 83 százalékra.
Az Új határok a kutatásban program nem hagyományos módon egyesíti a tudományágakat, hogy új irányokat tárjon fel, amelyek feszegetik a kutatás határait, és jelentős hatást gyakorolhatnak, "
Wahid professzor vezetésével ez az izgalmas biomedikai mérnöki projekt a rák diagnosztizálásának javítására tehetséges kutatóink innovatív és széles körű szakértelmét használja fel, növeljük a globális egészségügyi kihívások kezeléséhez nyújtott hozzájárulásunkat. "
Karen Chad, Kutatási alelnök, USask College of Engineering
Szintén a csapat tagja Kiven Lukong főnyomozó, biokémiai docens, mikrobiológia és immunológia, és Babyn Pál, az orvosi képalkotás professzora, mind az Orvostudományi Főiskolán, valamint Francis Bui, villamos- és számítástechnikai docens. Svetlana Yanushkevich, a Calgary Egyetem professzora, az AI szakértője, együttműködik a projektben.
Míg az apró kamerákat használó vezeték nélküli kapszulatechnológia jelenleg az egyetlen lehetőség a képek készítésére a 3–10 méter hosszú vékonybélben, a jelenlegi eszközök nem követhetők pontosan a bélben, lehetetlenné teszi az orvosok számára a rák helyének meghatározását, polip, vagy vérzés.
A vékonybél akaratlan mozgása tovább nehezíti a kapszula előrehaladásának meghatározását.
"Mintha valami sötétben próbálnánk nyomon követni referenciapont nélkül, vagy ahol a referenciapontok folyamatosan mozognak, "mondta Wahid." Ezért nem történt változás a vezeték nélküli kapszulatechnika hardver és lokalizációs oldalán 20 év alatt, a képminőség ellenére, vezeték nélküli átvitel, diagnosztikai eszközök, és a szoftverek is javultak. "
A SmartCap tervezésekor Wahid csapata "lab-on-a-chip" megközelítést alkalmaz-több laboratóriumi funkciót integrál, beleértve a vérminták elemzését egyetlen chipen.
Több mint kétszer annyi akkumulátorral rendelkezik, mint a hagyományos vezeték nélküli kapszulák, A SmartCap 24 órás akkumulátor-teljesítménye lehetővé teszi az észlelést a bélút végéig, jobb eredményekkel az alacsony teljesítményű fluoreszcens érzékelőknek köszönhetően, multispektrális fényérzékelők, és a lokalizációs technológia-mindezt a Wahid laborjában fejlesztik.
A fedélzeti fluoreszcencia-érzékelők érzékelik a páciensbe fecskendezett speciális festékek fényét, hogy specifikus rákos sejtekkel kötődjenek, valós időben azonosítani a rákot és annak helyét. A multispektrális érzékelő tömb a vér színének elemzésével határozza meg a kapszula bemetszésén áthaladó vér hemoglobin -koncentrációját és oxigén telítettségét, jelzi, hogy a vérzés aktív -e, krónikus, vagy vérrög. Mély tanulási AI technikákat használnak a pontosság javítására.
A kapszula oldalfalaihoz rögzített apró képérzékelők és a "digitális képkorrelációs technológia"-kölcsönözve az optikai számítógépes egérben használt technikából, amely korrelálja a mozgását a kurzorral-valós időben követi a kapszulát. A sebesség és a kapszula tájolásának mérésére szolgáló apró egység adatokat szolgáltat a tumor lokalizációjának megkönnyítésére.
Az esetleges hamis pozitívumok kiküszöbölése érdekében egy apró szabványos kamera van beépítve, de többnyire alvó módban marad, csak akkor aktiválódik, ha az AI chip rosszindulatú daganatra gyanakszik.
A csapat szabadalmaztatta a multispektrális tömböt, és tervezi, hogy követi a példát a fluoreszcencia észlelési és lokalizációs technológiákkal, valamint maga a SmartCap.
"Ha ez sikeres, ezt a technológiát sok más emészthető érzékelőben és implantátumban is használhatja, akár földalatti bányászathoz és fúráshoz is alkalmazható, vagy az olajiparban a csővezeték -szivárgások észlelésére és lokalizálására, - mondta Wahid, aki arra számít, hogy két év múlva elkészül a SmartCap prototípusa.
A következő lépés az lesz, hogy olyan ipari partnert találunk, aki befektethet abba, hogy az új terméket a vezeték nélküli kapszula endoszkópia piacára juttassa, amely várhatóan idén eléri a 650 millió dollárt, és gyorsan növekszik a világ népességének öregedésével.
Az étrend és a táplálkozás befolyásolja a vastagbél nyálkahártyájának mikrobiómát
COVID-19:Hogyan néz ki a betegség
Az apoptózis fontos közvetítője a patogenezisnek az állatok koronavírus -fertőzésében
A kutatók diétával manipulálják a bélben lévő baktériumokat
Új eszköz a bél mikrobiomájának megfejtésére
Az orális szex bakteriális vaginózist válthat ki
Keskeny nyelőcső megnyitása
Ha hosszú távú gyomorégési problémái voltak, ez hegesedést okozhatott a nyelőcsőben. A gyomorsav gyakori refluxja a hibás. Most, a hegszövet a nyelőcső szűkített részét hozta létre, ami megnehezítheti
Az RNS szekvenálás új betekintést nyújt a mikrobiómába
A Chicagói Egyetem kutatói forradalmi stratégiát dolgoztak ki a bél mikrobióma aktivitásának tanulmányozására-a tRNS nagy teljesítményű szekvenálásával. Alpha Tauri 3D grafika | Shutterst
A bél mikrobioma megváltozik a növényi ételek főzésével,
- állítja egy új tanulmány Amikor az UC San Francisco és a Harvard kutatói összefogtak, hogy kiderítsék, hogyan befolyásolja a bél mikrobiomját a főzés, azt találták, hogy az emberekben és az egerekbe