受水蛭启发的设备可实现更友好、更温和的血液采样

受水蛭启发的设备可实现更友好、更温和的血液采样 考虑到这些因素,瑞士苏黎世联邦理工大学的研究人员最近把目光投向了吸血的水蛭。这些水蛭通过吸盘式的嘴吸附在宿主动物的皮肤上,用嘴中锋利的牙齿穿透皮肤,然后吞下,形成负压,将血液吸出,它们的唾液中还有一种天然抗凝剂,可以保持血液流动。原型装置,用一枚 1 欧元硬币做刻度Zoratto 等人,《先进科学 2024》,第 1 卷,第 1 期。科学家们的水蛭启发装置采用了小型硅胶吸盘的形式,将其放在上臂皮肤上,压缩后让其发挥作用。该装置内部没有牙齿,而是包含一个由 2 毫米长的不锈钢微针组成的圆形阵列,这些微针可以无痛地穿透皮肤表层。当压缩杯恢复到默认形状时,就会产生内部负压,将皮肤毛细血管中的血液吸出。血液被收集到一个集成的储血器中,储血器中还含有抗凝剂,以确保样本保持液态。从皮肤上取下一次性使用装置后,将附带的盖子盖在其开口端,密封其中的内容物。随后,一个特殊的适配器可将其用于现有的实验室系统,这些系统是为分析皮下注射针头采集的血液而设计的。需要注意的是,这种杯子不能像针头那样抽取大量血液,但仍足以进行各种测试。设备实际使用示意图 Zoratto 等人,《高级科学》,2024 年。重要的是,由于微针隐藏在设备内部,因此意外戳伤手指的风险很小。据称,该技术的成本也低于传统皮下注射针头,而且不需要太多培训,因此特别适合发展中国家等资源有限的诊所使用,一种完全可生物降解的针头正在研制中。研究人员目前正在寻找合作伙伴,帮助进一步开发这种已经在仔猪身上成功测试过的设备。事实上,该装置是在同一批科学家开发的另一种吸盘式小工具的基础上开发的,它可以通过脸颊内壁而不是皮下注射来使用某些药物。由博士后尼科尔-佐拉托(Nicole Zoratto)领导的这项研究的论文最近发表在《先进科学》(Advanced Science)杂志上。 ... PC版: 手机版:

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受章鱼启发的机械吸盘通过模仿分泌粘液实现稳定抓取 然而,布里斯托尔大学的岳天琪博士及其同事想知道,这些吸盘分泌的粘液的重要性是否被忽视了。为了弄清这个问题,他们制作了一个人造章鱼吸盘。该装置的杯状外形与天然吸盘相同,主要由多层重叠的软硅胶组成。这使得它能在很大程度上适应粗糙表面的轮廓,就像章鱼的吸盘一样。尽管如此,在初次接触时,设备与表面之间仍会存在一些微米大小的间隙。为了填补这些缝隙,需要通过一根附带的管子注入水。液体流入一个流体系统,在杯子底部形成一个环,就像粘液细胞在章鱼吸盘底部形成一个环一样。当水从流体系统的微小开口渗出时,它会填满所有微小的缝隙,形成完美的密封。这样,水杯就能无限地提起并固定住物体。由于管中的水始终保持压力,因此漏出的任何少量水都会立即被补上。当需要释放物体时,只需抬起杯子的一侧边缘,就能打破密封。"我们相信,所提出的多尺度自适应吸力机制是一种强大的新型自适应吸力策略,它可能有助于开发多功能软粘合技术,"Tianqi 说。"目前的工业解决方案使用始终开启的气泵来主动产生吸力,但这些气泵噪音大且浪费能源。"关于这种吸盘的论文最近发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)杂志上,下面的视频演示了这种吸盘。有趣的是,伊利诺伊大学的科学家们一直在研究一种人工章鱼吸盘,这种吸盘使用了对温度敏感的水凝胶。 ... PC版: 手机版:

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