第二章 相关文献综述 ...................................................................................................... 8 身高体重表 ...................................................................................................................... 8 预测方程 ...................................................................................................................... 11 体质测量 ...................................................................................................................... 16 腰臀比 ...................................................................................................................... 20 体内水分总量 ...................................................................................................................... 25 身体质量指数 ...................................................................................................................... 31 生物电阻抗 ...................................................................................................................... 41 近红外 ............................................................................................................................. 62 皮褶厚度 ............................................................................................................................. 77 水下称重 ............................................................................................................................. 88
植入式生物电子设备需要通过组织传输数据,但这种介质的离子电导率和不均匀性使传统的通信方法变得复杂。在这里,我们介绍了离子通信 (IC),它使用离子有效传播兆赫范围的信号。我们证明 IC 通过在可极化介质内产生和感应电势能来工作。IC 被调整为在一系列生物相关的组织深度上传输。传播半径受到控制以实现多线并行通信,并且不会干扰其他生物电子设备的同时使用。我们创建了一个完全可植入的基于 IC 的神经接口设备,该设备在数周内从自由移动的啮齿动物那里获取并以非侵入性的方式传输神经生理数据,并且其稳定性足以从单个神经元中分离动作电位。IC 是一种基于生物学的数据通信,可在完整组织之间建立长期、高保真的相互作用。
许多最近开发的无线皮肤界面生物电子设备都依赖于传统的热固性有机硅弹性体材料,例如聚二甲基硅氧烷 (PDMS),作为电子元件、射频天线和常见的可充电电池的软封装结构。在优化的布局和设备设计中,这些材料具有吸引人的特性,最突出的是它们即使在曲率高和自然变形较大的区域也能与皮肤形成温和、无创的界面。然而,过去的研究忽视了开发这些材料变体以进行多模式操作的机会,以增强设备对从机械损坏到热失控等故障模式的安全性。这项研究提出了一种自修复 PDMS 动态共价基质,其中嵌入了化学物质,可提供热致变色、机械致变色、应变自适应硬化和隔热,作为与安全相关的属性集合。该材料系统和相关封装策略的演示涉及一种无线皮肤界面设备,该设备可捕获健康状况的机械声学特征。这里介绍的概念可以立即应用于许多其他相关的生物电子设备。
Electrochaea 是电网规模碳和储能技术的领先开发商。我们的生物电转气 (P2G) 技术的核心是一种选择性进化的微生物,它凭借前所未有的催化能力、可扩展性和工业稳健性而出类拔萃。我们的 BioCat 工艺利用低成本或闲置电力将二氧化碳和氢气转化为可再生甲烷,满足天然气电网注入的规格。
缩写:stage,癌症分期;ACD,阿霉素、环磷酰胺和多西他赛联合化疗;DTX,多西他赛;CTCAE,不良事件常用术语标准;NCI-CTC,美国国家癌症研究所 - 常用毒性标准;N-LAN,淋巴结清扫术;MRM,改良根治性乳房切除术;RLNR,哨兵淋巴结清扫术和区域淋巴结照射;BIS,生物电阻抗谱
Gopi、B.-C. Choi、H.-J. Kim、S. Alzahmi 和 IM Obaidat,《MnCo2O4/NiO 花状纳米结构复合材料的简易制备及其在高性能超级电容器中的储能能力提升》,《纳米材料》,2021 年,11,1424(影响因子:4.3)。DOI:10.3390/nano11061424(UOS 附属机构)15. CVVM Gopi、TK Ng、BS Ooi,《利用自然收获电能:生物电》,
伤口愈合在生物医学科学中提出了重大挑战,需要精确的治疗性分娩和实时监测。生物电子系统提供了一种有希望的解决方案,但在很大程度上尚未探索伤口护理,尤其是在反映人类康复动力学的大型动物模型中。这项研究引入了配备有离子电泵的遥控无线生物电子平台,可提供氟西汀,氟西汀是一种选择性的5-羟色胺再摄取抑制剂,可促进伤口修复。体外和外病毒测试对氟西汀的递送有效验证。在猪伤口模型中的体内实验在3天和7天的时间内表现出明显的治疗功效。 该系统增强了愈合结果,将重新上皮化增加了37%(H&E染色),将M1/M2巨噬细胞比率降低了33%,并刺激伤口部位的神经元生长。 这个生物电平台以受控的,远程控制的方式提供氟西汀,同时允许伤口直接伤口成像,可用于监测伤口愈合的进度。 此外,它允许精确的剂量和时间递送治疗,以增强未来大型动物伤口愈合研究的结果。在3天和7天的时间内表现出明显的治疗功效。该系统增强了愈合结果,将重新上皮化增加了37%(H&E染色),将M1/M2巨噬细胞比率降低了33%,并刺激伤口部位的神经元生长。这个生物电平台以受控的,远程控制的方式提供氟西汀,同时允许伤口直接伤口成像,可用于监测伤口愈合的进度。此外,它允许精确的剂量和时间递送治疗,以增强未来大型动物伤口愈合研究的结果。
抽象可穿戴的生物电子设备正在迅速发展到小型化和多功能性,具有弹性和舒适性等显着特征。但是,为可穿戴生物电子设备实现可持续的电源仍然是一个巨大的挑战。Triboelectric纳米生成剂(TENGS)通过将不规则的低频生物能源从人体转化为电能,从而提供了有效的解决方案。除了可持续的可穿戴生物电子药物外,收获的电能还提供了丰富的人体感测信息。在此转换过程中,材料的选择在影响tengs的输出性能中起着至关重要的作用。在各种材料中,有机硅橡胶(SR)由于其出色的可塑性,灵活性,舒适性和其他有利的特性而脱颖而出。此外,通过适当的治疗,SR可以实现极端功能,例如稳健性,良好的稳定性,自我修复能力,快速响应等等。在这篇综述中,系统地审查了基于可穿戴SR的Tengs(SR-Tengs)的最新进展,重点是他们在人体不同部位的应用。鉴于SR-Tengs的制造方法在很大程度上决定了其输出性能和敏感性,因此本文介绍了SR-Tengs的设计,包括材料选择,过程调制和结构优化。此外,本文讨论了当前
用于收集生物电信号的柔软且灵活的设备的开发正在为可穿戴和可植入应用获得动力。在这些设备中,有机电化学晶体管 (OECT) 因其低工作电压和大信号放大而脱颖而出,能够转换微弱的生物信号。虽然液体电解质已证明在 OECT 中有效,但它们限制了其工作温度,并且由于潜在的泄漏而对电子封装构成挑战。相反,固体电解质具有机械灵活性、对环境因素的稳健性以及桥接刚性干电子系统和柔软湿润生物组织之间界面的能力等优势。然而,很少有系统表现出与各种最先进的有机混合离子电子导体 (OMIEC) 的通用性和兼容性。本文介绍了一种高拉伸性、柔韧性、生物相容性、自修复性的明胶基固态电解质,该电解质与 p 型和 n 型 OMIEC 通道兼容,同时保持高性能和出色的稳定性。此外,这种非挥发性电解质在高达 120°C 的温度下仍保持稳定,即使在干燥环境中也表现出高离子电导率。此外,还展示了一种基于 OECT 的互补逆变器,其归一化增益创下了 228 V − 1 的最高纪录,相应的静态功耗超低为 1 nW。这些进步为从生物电子学到节能植入物的多种应用铺平了道路。