研究人员发明用于客观量化瘙痒程度的指戴式设备

研究人员发明用于客观量化瘙痒程度的指戴式设备Padmanabha(帕德马纳巴)的童年和青少年时期一直饱受严重湿疹引起的瘙痒之苦,因此他非常希望能帮助其他皮肤瘙痒的人。与之前其他实验性皮肤瘙痒检测可穿戴设备一样(是的,也有其他设备),卡内基梅隆大学的这款食指佩戴设备利用加速度计来检测与瘙痒抓挠相关的明显手指动作。然而,以前的传感器无法检测到的一点是抓痕的强度。换句话说,它们无法测量佩戴者手指对皮肤施加的压力。为了获取这些数据,帕德马纳巴在他的设备上配备了一个接触式麦克风。这种麦克风不会记录空气中传播的声波,因此不存在隐私问题,但它们可以记录固体物体的高频振动。在这种情况下,振动是由指甲在皮肤上移动产生的,而物体就是其中的一根手指。麦克风和加速度计数据由佩戴在患者前臂上的硬线印刷电路板处理。为了开发该电路板使用的软件,帕德马纳巴让20名志愿者在同一只手上佩戴传感器的同时,以不同强度抓挠压敏平板电脑的表面。通过将每次划痕的传感器数据与平板电脑记录的压力读数关联起来,一种机器学习算法能够为每次划痕分配一个从0到10的强度等级。即使这种可穿戴设备的商业版本永远不会被医生使用,帕德马纳巴及其同事也希望它能被用于测试止痒药物,或者仅仅作为一种让患者追踪自身症状的手段。他说:"我曾参与过各种技术项目,但现在,受我个人奋斗经历的启发,我希望把目标锁定在瘙痒这件事上,它给我的生活带来了太多痛苦。"有关这项研究的论文最近发表在《通信医学》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1385315.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1385315.htm

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研究人员发明了一种防水、不含凝胶的心电图电极

研究人员发明了一种防水、不含凝胶的心电图电极研究人员开发出一种超薄、防水、不含凝胶的心电图电极用于连续心脏监测,与市场上现有的设备相比,这种电极更舒适,对皮肤的刺激更小,同时还能精确测量心脏的电活动。这项研究的通讯作者之一马杜-巴斯卡兰(MadhuBhaskaran)说:"市售的可穿戴心电图设备通常笨重,有12个'湿'电极连接病人和设备,而皇家墨尔本理工大学的发明可以放在手掌中。湿电极很不舒服,时间长了会变干,而且已知会引起皮肤过敏。皇家墨尔本理工大学的设备能有效捕捉心脏活动,无论用户是在休息还是在经历压力。"研究人员选择使用金作为干电极的材料,因为金具有化学惰性、高导电性和生物相容性。在电极中加入金薄膜使其重量更轻,表面积与体积比更大,有助于有效采集心电信号。在尝试了几种形状后,他们最终选择了六边形设计;这种设计能很好地贴合皮肤的弧度,并能更准确地捕捉心电信号。心电图设备的艺术效果图,显示了包括敷料、蓝牙模块和干电极在内的各个层次。与其他通常重达几百克的可穿戴心电图监护仪相比,该设备仅重10克(0.3盎司)。典型的心电图需要12个电极,而研究人员发现,只需3个纳米级的薄电极就能有效监测人的心脏。与传统的12导联心电图相比,干电极的精确度不相上下。该研究的第一作者和通讯作者彼得-埃兰戈(PeterElango)说:"干电极的宽度不到人的头发丝的十分之一,对使用者的心脏信号高度敏感。"电极是无线的,可通过蓝牙连接到心电图机。而且它们可以放置在通常不会放置的部位,比如后颈部,这虽然不寻常,但也有好处。Elango说:"该设备即使安装在人的颈后,也能捕捉到心电信号,非常适合老年护理领域的病人,包括可能会将其从胸前取下的痴呆症患者。这种电极还具有疏水性,这意味着它们不会被弄湿,因此用户可以在游泳和淋浴等水中活动时佩戴该设备,这与其他心电监测仪不同。"根据研究人员的设想,他们的可穿戴干电极可用于远程医疗保健和非卧床护理环境,也可作为预防性医疗设备使用。除了作为独立设备使用外,它们还有可能嵌入可穿戴织物,用于长期心脏监测。这项研究发表在《AIP应用物理评论》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1393595.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1393595.htm

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MIT研究人员发明新型机器手 可通过感知形状来识别它所抓的东西

MIT研究人员发明新型机器手可通过感知形状来识别它所抓的东西该实验装置由麻省理工学院的一个科学家团队开发,被称为GelSightEndoFlex。正如其名,它采用了该大学的GelSight技术,该技术以前只用于机器人手的指尖垫。EndoFlex的三个机械指头呈Y字形排列--顶部有两个"手指",底部有一个可对抗的"拇指"。每一个手指都由一个铰接的硬聚合物骨架组成,它们被包裹在一个柔软而有弹性的外层。GelSight传感器本身--每个数字有两个--位于这些数字的顶部和中间部分的下方。每个传感器都有一块透明的合成橡胶板,其一侧涂有一层金属漆--这层漆就像手指的皮肤。当涂料被压在一个表面上时,它就会根据该表面的形状而变形。透过橡胶的另一面,即无涂料的一面,一个微小的集成摄像头(在三个彩色LED的帮助下)可以对表面的微小轮廓进行成像,并压入涂料。连接的计算机上的特殊算法将这些轮廓转化为三维图像,捕捉深度小于1微米、宽度约为2微米的细节。为了使表面的光学质量标准化,涂料是必要的,这样系统就不会被多种颜色或材料所迷惑。在EndoFlex的案例中,通过一次结合来自六个这样的传感器(三个数字中的每一个都有两个)的图像,就有可能创建一个被抓取物品的三维模型。然后,基于机器学习的软件能够在手只抓了一次物体后,识别该模型代表的物体。在目前的形式下,该系统的准确率约为85%,随着技术的进一步发展未来这一数字应该会有所提高。机械工程研究生SandraLiu说:"在任何一只手中,拥有软性和刚性元素都是非常重要的,但能够在一个真正的大区域内进行精确传感也是非常重要的,特别是如果我们想考虑做非常复杂的操纵任务,就像我们自己的手能做的那样,"她与本科生LeonardoZamoraYañez和EdwardAdelson教授共同领导这项研究。"我们这项工作的目标是将使我们人类的手如此出色的所有东西结合到一个机器人手指中,使其能够完成其他机器人手指目前无法完成的任务。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1352753.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1352753.htm

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研究人员演示基于远程电磁精确定位的触屏设备“隐形手指”攻击方法

研究人员演示基于远程电磁精确定位的触屏设备“隐形手指”攻击方法在上周于拉斯维加斯举办的BlackHatUSA2022大会上,来自佛罗里达与新罕布什尔大学的研究人员,演示了如何通过“隐形手指”来远程操控目标设备的触控屏。尽管人们早就知晓电磁场(EMF)可对电子设备产生一些奇怪的影响,但最新实验还揭示了一套更加复杂的技术——通过机械臂和多个天线阵列,远程模拟手指对多个电容式触控屏设备的操作。该方法涉及使用一副隐藏的天线阵列来精确定位目标设备的位置,并使用另一个来生成具有精确频率的电磁场。以将电压信号馈送至触屏传感器。后者可处理这些信号,并解释为特定类型的触摸操作。在实验室环境中,研究团队已在包括iPad、OnePlus、GooglePixel、Nexus和Surface等品牌在内的多种设备上,成功模拟了任意方向的点击、长按和滑动操作。理论上,黑客也可利用这项‘隐形手指’技术技术,来远程执行任何预期的触屏操作。佛罗里达大学博士生兼会议首席演讲人HaoqiShan表示:它能够像你的手指一样工作,我们甚至可在iPad和Surface上模拟全方位的滑动操作,并且完全可用它来触发基于手势的解锁动作。InvisibleFingerEnd-to-EndAttackDemonstration-InsideOut(via)测试期间,他们使用该技术在Android手机上安装了恶意软件、以及往指定PayPal账户汇款。但是这项方案也并非万能,比如任何需要响应Android“是/否”对话框的操作,就因按钮靠得太近而难以精确模拟。最后,在这项技术的成本变得足够低廉之前,大家还是无需担心遇到类似的攻击。毕竟光是用于精确定位的电磁天线+机械臂,动辄就要耗费数千美元的资金。此外攻击者必须深入了解触摸屏的工作原理,以及摸清触发相关手势所需的精确电压。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1305427.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1305427.htm

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研究人员开发颈戴式“绷带”传感器 可更好地警告脑震荡的发生

研究人员开发颈戴式“绷带”传感器可更好地警告脑震荡的发生据NewAtlas报道,与运动有关的脑震荡的一个危险因素是,运动员可能没有意识到他们有脑震荡,所以他们没有寻求急需的医疗护理。一种新的传感器可以让他们(或他们的教练)知道,而且它将安装在他们的脖子上,而不是他们的头上。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1314609.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1314609.htm

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瑞典研究人员发明治疗糖尿病的革命性微尺度设备

瑞典研究人员发明治疗糖尿病的革命性微尺度设备研究人员在《先进材料》(AdvancedMaterials)杂志上报告了这项工作的成果。皇家理工学院和卡罗林斯卡医学院的合作使微型胰岛器官无需缝合即可在眼球中精确定位。这为细胞疗法提供了可能性,例如,以眼睛为基础治疗1型或2型糖尿病。皇家理工学院科学生命实验室仿生技术部高级讲师、皇家理工学院和卡罗林斯卡学院AIMES研究中心的AnnaHerland说:"眼睛是我们了解身体的唯一窗口,它具有免疫优势。"图片来源:DavidCallahan/KTH皇家理工学院瑞典皇家理工学院科学生命实验室(SciLifeLab)仿生技术部以及瑞典皇家理工学院和卡罗林斯卡学院AIMES研究中心的高级讲师安娜-赫兰德(AnnaHerland)说,眼睛是这项技术的理想选择,因为它没有免疫细胞,不会在植入的第一阶段产生不良反应。眼球的透明度允许通过视觉和显微镜研究植入物随着时间的推移会发生什么变化。微型装置示意图及其在实验鼠眼中位置的照片。资料来源:哈尼-卡万德、蒙莎-维萨、马丁-科勒、沃特-范-德-维恩加尔特、佩尔-奥洛夫-贝格伦、安娜-赫兰该装置被设计成一个长约240微米的楔形,可将其机械固定在眼球前房(ACE)中虹膜和角膜之间的夹角处。这项工作首次展示了眼球前房的机械固定装置。KTH微系统和纳米系统分部教授WoutervanderWijngaart介绍:"我们设计的医疗设备可将活体微型器官固定在一个微型笼子中,并引入了瓣门技术,以避免额外固定的需要,"赫兰德说,在对小鼠进行的测试中,该装置在活体生物体中的位置保持了几个月,微型器官很快与宿主动物的血管结合并正常运作。卡罗林斯卡医学院(KarolinskaInstitutet)实验内分泌学教授佩尔-奥洛夫-伯格伦(Per-OlofBerggren)凭借多年来将朗格汉斯小体移植到小鼠眼球前房的经验为这项研究做出了贡献。伯格伦说:"目前的研究单位是独一无二的,它将为我们继续开发用于研究朗格汉斯小体在眼球前房的功能和存活的综合微系统奠定基础。这也具有重要的转化意义,因为将人造微型胰岛移植到人类眼球前房是糖尿病患者临床试验的对象。"Herland说,这项技术克服了开发细胞疗法(包括糖尿病细胞疗法)的一个障碍。也就是说,不需要用侵入性方法来监测移植物的功能和指导护理,以确保移植的长期成功。她说:"我们的产品是迈向先进医疗微型设备的第一步,这种设备可以定位和监测细胞移植物的功能。这种设计可以在不限制细胞营养供应的情况下定位微型器官,如器官组织和人造胰岛,我们的设计将使未来集成和使用更先进的设备功能成为可能,例如集成电子器件或药物释放"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1394399.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1394399.htm

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新加坡国立大学研究人员发明PETAL绷带 能对伤口进行实时报告

新加坡国立大学研究人员发明PETAL绷带能对伤口进行实时报告该实验性敷料由新加坡国立大学的一个科学家团队开发,被称为PETAL(类纸无电池原位人工智能多路复用)传感器贴片。这个看上去有点勉强的缩写还指的是它看起来(有点)像花瓣。这个多层装置由底层的医用胶带组成,它粘在伤口周围的皮肤上,中间是蜡纸的"流体板"层,上面有排列成五瓣花图案的微流体通道,还有一个透明硅胶的透气顶层。PETAL敷料的近景当PETAL敷在伤口上时,来自伤口的液体被动地通过流体板上的一个开口,分布到形成花瓣的五个通道中。液体到达每个通道末端的储存器中所包含的化学品(每个储存器中的化学品不同),该化学品就会根据五个"伤口指标"之一改变颜色--温度、pH值、尿酸水平、湿度和称为三甲胺的代谢废物的浓度。通过拍摄PETAL的智能手机照片,然后使用一个基于人工智能的应用程序来分析照片中水库的颜色,就可以评估伤口的当前状态,而无需移除敷料。在对大鼠进行的测试中,该技术被证明在区分愈合和不愈合的慢性和烧伤伤口方面有97%的准确性。首席科学家苏晓迪博士说:"我们设计的纸状PETAL传感器贴片很薄,很灵活,而且具有生物相容性,使它能够容易和安全地与伤口敷料相结合,以检测生物标志物。因此,我们有可能在医院或甚至在家庭等非专业医疗环境中使用这种方便的传感器贴片进行及时、低成本的伤口护理管理。"有关这项研究的论文最近发表在《科学进展》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1367743.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1367743.htm

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