saplama Yeni Ultrason Teknolojisi Tıbbi İmplantlara Kablosuz Güç Sağlıyor - Securities.io
Bizimle iletişime geçin

Elektronik

Yeni Ultrason Teknolojisi Tıbbi İmplantlara Kablosuz Güç Sağlıyor

mm

Yayınlanan

 on

Securities.io titiz editoryal standartlarını korur ve incelenen bağlantılardan tazminat alabilir. Kayıtlı bir yatırım danışmanı değiliz ve bu bir yatırım tavsiyesi değildir. Lütfen şuraya bakın: bağlı kuruluş açıklaması.

Gelişmiş Tıbbi İmplantlara Güç Sağlamanın Zorluğu

İnsan vücudunu iyileştirmek veya arızalı parçaları değiştirmek, antik çağın ilk kaba protezi kadar eski zamanlardan beri tıbbın bir hedefi olmuştur. Mekanik bileşenler giderek daha karmaşık hale geldikçe, vücudun parçalarını değiştirme fikri bilimkurgu meraklıları arasında giderek daha popüler hale geldi ve yarı insan, yarı makine olacak olan cyborg'lar fikrine yol açtı.

Bir bakıma bunun zaten gerçekleştiğini, kalp pili veya kalça ameliyatları gibi ameliyatların rutin olarak yapıldığını ve hastaların kalp kasındaki veya eklemlerindeki sorunların metalik implantlarla iyileştirildiğini iddia edebiliriz.

Önümüzdeki on yılda sinir implantları ve diğer ileri tıbbi implantların gerçeğe dönüşmesi muhtemel hale geldikçe, gerçek sibernetik bedenler yaratmaya her zamankinden daha fazla yaklaşıyoruz.

Ancak çoğu tıbbi implant için yine de tekrar eden bir sorun vardır: güç kaynağı. Kalp pilleri çok küçük pillerle idare eder çünkü yalnızca çok sınırlı güç seviyelerine ihtiyaç duyarlar. Ancak sinirsel çipler gibi implantlar muhtemelen çok daha fazla enerji gerektirecektir.

Akıllı telefonlarda ve kulaklıklarda yaygın olarak kullanılan elektromanyetik indüksiyon ve radyo frekansı tabanlı sistemler gibi geleneksel kablosuz şarj yöntemleri bazı zorluklarla karşı karşıyadır.

Kısa iletim mesafeleri, biyolojik dokularda düşük enerji verimliliği, elektromanyetik girişimlere karşı hassasiyet gibi sorunlara karşı hassas olabilirler.

Kore Üniversitesi, Kore Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (KIST), Sungkyunkwan Üniversitesi (SKKU – Güney Kore), Yonsei Üniversitesi (Güney Kore) ve Kaliforniya Üniversitesi'ndeki araştırmacıların çalışmalarına göre, başka bir yöntem mümkün olabilir.

Bunun yerine ultrason kullanarak tıbbi cihazları kablosuz olarak şarj etmenin bir yolunu geliştirdiler. Keşiflerini Advanced Materials'da yayınladılar1, Başlığın altında "Derin Perkütan Şarjda Verimli ve Kararlı Kablosuz Güç Transferi için Vücuda Uyumlu Ultrason Alıcısı anlayışının sonucu olarak, buzdolabında iki üç günden fazla durmayan küçük şişeler elinizin altında bulunur.

Kablosuz Enerjinin İnsan Dokusuna Nüfuz Etmede Neden Zorlandığı

Elektronik implante edilebilir tıbbi cihazlar (IMD'ler), nörostimülasyon terapisi ve kardiyovasküler tedavi/izleme gibi hastalık veya yaralanmaların terapötik uygulamalarında kullanılır.

Pil değişimi için düzenli ameliyata ihtiyaç duyuluyor ve bu da cerrahi bölge enfeksiyonları, biyofilm oluşumu ve yüksek sağlık maliyetleri gibi hasta komplikasyonlarına yol açabiliyor.

Bazı yöntemler, bu cihazları çalıştırmak için kan şekeri gibi vücudun çevresel enerjisini kullanmayı amaçlıyor.

Bazı uygulamalar için güç gereksinimleri bu tür seçenekleri gerçekçi olmaktan çıkarır. Nöral implantlar gibi gelecekteki uygulamalar için bunun işe yaraması daha da az olasıdır, bu da onları çok invaziv tutar.

Elektromanyetik veya radyo dalgası sistemleriyle enerjinin uzaktan aktarılması biyolojik dokulara zayıf nüfuz eder ve istenmeyen yan etkilere neden olabilir.

Fotovoltaik kablosuz enerji transferi, doku içine düşük ışık penetrasyonu ve termal doku hasarı sorunları nedeniyle de uygun değildir.

Buna karşın, ultrasonlar biyolojik dokular tarafından iyi tolere edilir ve hasara yol açmadan derinlere nüfuz edebilir, bu nedenle hamile kadınlar da dahil olmak üzere tanı amaçlı olarak rutin olarak kullanılır.

Ultrason Kablosuz İmplant Şarjını Nasıl Sağlar?

Tanı amaçlı uzun bir kullanım geçmişine sahip olan ultrason, güvenli ultrason enerji seviyelerini belirleyen çok sayıda tıbbi çalışma ve normdan yararlanmaktadır (FDA bunu santimetrekare başına maksimum 0.72 W olarak tanımlamaktadır).

Ultrason, iki tip cihazla elektriğe dönüştürülebilir: piezoelektrik (US-PENG) ve triboelektrik nanojeneratörler (US-TENG).

US-PENG'ler elektronik implantlara güç sağlamak için geliştirilmiştir, ancak genellikle sert olan ve toksisite endişeleri yaratabilen kurşun bazlı piezoelektrik seramiklere dayanır.

Bu nedenle araştırmacılar US-TENG teknolojisine odaklandılar.

0.4 mm kalınlığındaki bu biyouyumlu kaplamalı cihaz, ≈6 cm derinliğe kadar elektronik cihazlara noninvaziv ultrason yoğunluklarında güç sağlamak için uygun yüksek bir şarj yoğunluğuna ulaşıyor.

Nasıl Rezervasyon Yaparım ?

Akrilik veya poli-(metil metakrilat) (PMMA) dahil olmak üzere plastik malzeme katmanlarının üst üste istiflenmesiyle, tamamen esnek bir US-TENG oluşturmak için ince polimerik filmler kullanıldı.

Perfloroalkoksi alkanlar (PFA), mekanik enerji altında triboelektrik özellikleri için kullanıldı. PFA filminin benzersiz özelliklerini korumak için nano ölçekli bir elektrot tabakası biriktirildi.

Elektrik yükü üretimini en üst düzeye çıkarmak için ayrıca poliüretan (PU) ve poliviniliden florür-trifloroetilen ile kalsiyum bakır titanattan (P(VDF-TrFE)pol/CCTO) oluşan sağlam bir tabaka kullanıldı.

Ultrason Destekli İmplantın Gerçek Koşullarda Test Edilmesi

Daha sonra cihazın tamamı su geçirmezlik amacıyla polidimetilsiloksan (PDMS) solüsyonu içerisine kapsüllendi.

Bu esnek US-TENG'in su, polimer/hidrojel ve domuz dokusundaki performansı test edildi.

İlk pratik uygulama, bu cihazın bir kalp piline yerleştirilmesi ve böylece cihazın pilini değiştirmek için ekstra bir ameliyata gerek kalmaması olacaktır.

Buna paralel olarak, P(VDF-TrFE)/CCTO kompozitinin sitotoksisite ve genotoksisite açısından biyouyumluluğu doğrulanmış olup, daha önceki çalışmalarda iddia edildiği gibi pratikte güvenli olduğu doğrulanmıştır.

Enerji üretimi, cihazın titreşimini kontrol ederek bir lazer vibrometre kullanılarak hassas bir şekilde ölçüldü. Bu, benzer kategori teknolojisinin bildirilen son versiyonuna kıyasla US-TENG'nin %44 oranında artırılmış bir kazanımını doğruladı.

Sonuç olarak, sistemin verimliliğini, ses şiddeti, ses kaynağının mesafesi ve açısına bağlı olarak test ederek, insan vücudundaki bir tıbbi cihaz için gerçekçi koşullarda kullanılıp kullanılamayacağını belirlediler.

Nispeten düşük ses şiddeti, 4-8 santimetre (1.5-3 inç) kadar derinlik ve nispeten geniş bir açı aralığının işe yarayabileceğini doğruladı.

Tıbbi İmplantların Esnekliğini ve Dayanıklılığını Sağlamak

İmplante edilebilir tıbbi cihazların bir diğer zorluğu da ideal olarak çok esnek olmaları gerektiğidir, çünkü insan vücudu robotik bir yapı değildir ve organlar, özellikle kalp kası hareket eder.

Bu nedenle araştırmacılar yalnızca esnek malzemeler kullanmakla kalmayıp, büküldüklerinde bile yeterince verimli kalıp kalmadıklarını da ölçtüler.

Bir yöne doğru büküldüğünde biraz enerji üretimi kaybettiğini, ancak diğer yöne doğru büküldüğünde biraz enerji kazandığını buldular. Enerji üretimindeki artış, kase şeklindeki cihazda ultrason dalgalarının daha fazla tutulması ve cihazın yüzeyindeki dalga çarpışmalarının artmasından kaynaklanıyordu.

Bu da cihazın enerji üretme özelliğini kaybetmeden veya zarar görmeden bükülebileceğini gösteriyordu.

“Bu araştırmayla ultrasonik ses dalgalarını kullanarak kablosuz güç iletim teknolojisinin pratik olarak uygulanabileceğini gösterdik.

Teknolojinin pratik uygulamasını hızlandırmak için minyatürleştirme ve ticarileştirme konusunda daha fazla araştırma yapmayı planlıyoruz.”

Dr. Sunghoon Hur – KIST Araştırmacısı

Son Düşünceler: Ultrason İmplant Teknolojisi İçin Sonraki Adımlar

Kablosuz olarak şarj edilebilen tıbbi cihazlar, dünya çapında milyonlarca hasta için muazzam bir gelişme olacaktır.

Bu, şu ana kadar görevi yerine getirmek için yeterli gerçekçi bir enerji kaynağının olmaması nedeniyle kısıtlanan daha iddialı implant fikirlerinin sınırlamalarını da ortadan kaldıracaktır. İlacı doğrudan kan dolaşımına ileten, belirli kimyasalları izleyen, sinir implantları vb. implantları içerebilir.

Bu implant teknolojisi, sadece 0.4 mm kalınlığında, güçlü esnekliğe, iyi biyouyumluluğa ve nadir bulunan egzotik malzemeler olmadan kolay üretime sahip olması nedeniyle hızla uygulanabilir.

Teknolojinin tıbbi cihazların ötesinde uygulama alanları da bulabileceği, su altı dronlarının temas gerektirmeden şarj edilebileceği ve su geçirmez elektrikli şarj cihazları üretme ihtiyacını ortadan kaldırabileceği belirtiliyor.

HealthTech'e yatırım yapmak 

Koninklijke Philips NV

Koninklijke Philips NV (PHG'nin + 1.12%)

Philips, sağlık alanında da eşit derecede aktif olan iyi bilinen küçük bir elektronik tüketici markasıdır (tıraş makineleri, elektrikli diş fırçaları). Örneğin, 1'de Avrupa'da MedTech patent başvurusunda 2022 numaraydı.

Giyilebilir cihazlardan görüntüleme cihazlarına, solunum cihazlarına veya tıbbi robotlara kadar bağlantılı tıbbi ürünler alanında faaliyet göstermektedir.

Şirket ayrıca yarı iletkenler (maglev teknolojisi dahil) ve yüksek teknoloji/robotik/otomasyon alanlarında da faaliyet gösteriyor ve her iki alan da ortak bir teknolojik temele dayanıyor.

Kaynak: Philips

Philips, kardiyak, solunum ve aktivite ölçümleri için giyilebilir cihazlar sunar. Sensörleri akıllı saatlere, sağlık monitörlerine, tıbbi yamalara ve aktivite izleyicilerine entegre edilebilir.

Philips'in biyouyumlu sensörler, yarı iletkenler ve kablosuz çözümler konusundaki uzmanlığı, onu kablosuz şarj özelliğine sahip gelişmiş tıbbi implantlar alanında lider konuma getirebilir.

Tıbbi cihazlar için, Philips ortaklık çözümünü tercih ediyor, üçüncü taraflar için Philips'in diğer çözümleriyle tam uyumlu, bağlı IoT (Nesnelerin İnterneti) tıbbi cihazlarını geliştirdiği yerdir. Bu bağlamda, müşterilerine prototipleme, düzenleyici danışmanlık, uçtan uca ürün geliştirme ve endüstriyel ölçekte üretim sunmaktadır.

Bu, Philips'i teknoloji odaklı bir şirket ve yenilikleri mevcut tıbbi cihazlara hızla entegre etmek için muhtemel bir aday haline getiriyor. Philips'in cihazları toplamda 1.8+ milyar insanı doğrudan etkiliyordu.

Şirket, sensörlerin cihazlarla eşleştiği tamamen entegre bir dijital sağlık ortamı oluşturmak ve ardından Philips HealthSuite Bulut çözümüne entegre olmak ve derinlemesine veri analitiğine olanak sağlamak için birden fazla bağlantı çözümü kullanmak istiyor.

Kaynak: Philips

MedTech endüstrisi tedarikçisi olarak, genellikle diğer markalar için üretim yapan Philips, sektörde diğer, daha önemli şirketler kadar görünür değildir. Ancak, yüksek performanslı elektronik cihazlar ve sensörler üretme konusunda uzmandır ve genellikle sağlık ve giyilebilir ürünler alanındaki nişinde mümkün olanın sınırlarını zorlar.

Giyilebilir cihazlar ve tıbbi elektronikler sağlık ve tıbbi protokollere giderek daha fazla entegre oldukça, Philips'in Sağlık segmentinin de holdingin bir parçası olarak büyümesi muhtemel.

En Son Koninklijke Philips NV (PHG) Hisse Senedi Haberleri ve Gelişmeleri

 


Çalışma Referansı:

1. Iman M. Imani, Hyun Soo Kim ve diğerleri. Derin Perkütan Şarjda Verimli ve Kararlı Kablosuz Güç Transferi için Bir Vücut Uyumlu Ultrason Alıcısı. Gelişmiş Malzemeler. Cilt 37, Sayı 19. 12 Mayıs 2025

Jonathan, genetik analiz ve klinik deneylerde çalışan eski bir biyokimyacı araştırmacıdır. Artık yayınında yenilik, piyasa döngüleri ve jeopolitik konularına odaklanan bir hisse senedi analisti ve finans yazarıdır.Avrasya Yüzyılı".

reklamveren Bilgilendirme: Securities.io, okuyucularımıza doğru incelemeler ve derecelendirmeler sunmak için sıkı editoryal standartlara kendini adamıştır. İncelediğimiz ürünlerin bağlantılarına tıkladığınızda tazminat alabiliriz.

ESMA: CFD'ler karmaşık araçlardır ve kaldıraç nedeniyle hızla para kaybetme riski yüksektir. Bireysel yatırımcı hesaplarının %74-89'u CFD ticareti yaparken para kaybediyor. CFD'lerin nasıl çalıştığını anlayıp anlamadığınızı ve paranızı kaybetme riskini göze alıp alamayacağınızı düşünmelisiniz.

Yatırım tavsiyesi sorumluluk reddi beyanı: Bu sitede yer alan bilgiler eğitim amaçlı olup, yatırım tavsiyesi niteliğinde değildir.

Alım Satım Riski Sorumluluk Reddi Beyanı: Menkul kıymet alım satımında çok yüksek derecede risk vardır. Forex, CFD'ler, hisse senetleri ve kripto para birimleri dahil her türlü finansal ürünün alım satımı.

Piyasaların merkezi olmayan ve düzenlenmemiş olması nedeniyle Kripto para birimlerinde bu risk daha yüksektir. Portföyünüzün önemli bir kısmını kaybedebileceğinizin farkında olmalısınız.

Securities.io kayıtlı bir komisyoncu, analist veya yatırım danışmanı değildir.