2020 Buat Kontes Desain Masa Depan:Pemenang Kategori Medis — Sebuah Chip dari Kotak Lama
CIP DARI KOTAK LAMA:DEFIBRILASI TANPA NYERI
Mehdi Razavi, Mathews John, Allison Post, dan Aydin Babakhani Texas Heart Institute (Houston, TX)
Pemenang HP Workstation; Sponsor Kategori:ZEUS
Aktivitas listrik jantung yang kacau (aritmia) memiliki dampak luar biasa pada kesejahteraan masyarakat:tidak hanya penyebab nomor satu kematian mendadak dan stroke tetapi juga merupakan kontributor utama gagal jantung kongestif (CHF). Pengobatan paling definitif untuk aritmia adalah menyetrum jantung (baik dengan dayung transkutan atau defibrillator jantung implan (ICD). Guncangan tidak dapat diprediksi dan sangat menyakitkan, menyebabkan PTSD pada sebagian besar pasien.
Landasan untuk pengobatan CHF adalah terapi resinkronisasi jantung (CRT) di mana alat pacu jantung khusus digunakan untuk memperkuat otot jantung yang melemah. ICD dan alat pacu jantung mengirimkan pulsa listrik ke jantung melalui kabel yang disebut lead. Sadapan ini ditempatkan di dalam vena dan masuk ke jantung di satu ujung dan dihubungkan ke baterai (atau "kaleng") yang ditempatkan di dada di bawah kulit di ujung lainnya. Namun, timah tidak selalu dapat ditempatkan di tempat yang dibutuhkan dan rentan terhadap infeksi dan patah tulang.
Penemuan ini adalah sistem (node) kecil, implan, nirkabel, tanpa baterai yang terdiri dari mikrochip terintegrasi berbasis silikon kecil yang membawa ke fokus tajam kemungkinan luar biasa untuk menghilangkan guncangan, timah, dan kabel. Setiap node beratnya hanya sekitar 0,09 gram karena tidak memerlukan baterai internal. (Alat pacu jantung yang umum digunakan saat ini berbobot 2-28 gram.) Prototipe yang ada dibuat khusus tetapi desainnya akan mudah diterjemahkan ke praktik manufaktur standar.
Karena dapat memberikan pemacuan tidak hanya ke lokasi mana pun tetapi ke lokasi dalam jumlah tak terbatas di jantung, teknologi ini berpotensi menghasilkan defibrilasi yang tidak terlihat (tanpa rasa sakit) melalui semburan mondar-mandir multi-lokasi yang canggih, terkoordinasi, dan terarah. Kelayakan defibrilasi tanpa perlu kejutan telah ditunjukkan dengan menggunakan sistem kabel. Teknologi ini juga berjalan dari hingga enam situs berbeda menggunakan chip pacu bertenaga nirkabel ini (lebih dari sistem kabel mana pun yang disetujui untuk penggunaan medis hingga saat ini).
Semua pasien dengan ICD, lebih dari 5 juta orang Amerika yang hidup dengan fibrilasi atrium, dan sebagian besar pasien dengan perangkat CRT dapat memanfaatkan teknologi ini. Pasien dengan defibrillator dapat hidup lebih lama tetapi karena kejutan menyakitkan yang mereka terima, belum tentu lebih baik. Defibrilasi tak terlihat tetap menjadi cawan suci di lapangan. Teknologi ini akan:1) lebih aman karena tidak memerlukan kabel timbal yang dapat patah, copot, atau menyebabkan infeksi; 2) lebih efektif dalam mengobati penyebab yang mendasari aritmia karena dapat ditempatkan tepat di tempat yang dibutuhkan; dan 3) mampu memberikan defibrilasi yang tidak terlihat.
Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi di sini .
HONORABLE MENTION:
Tambalan Rekayasa Jaringan yang Dapat Disesuaikan untuk Penyembuhan Luka yang Dipercepat
Samarender Nagam Hanumantharao, Carolynn Que, dan Smitha Rao (Michigan Tech, Houghton, MI)
Patch penyembuhan luka ini digunakan dengan perekat atau perban di lokasi luka. Bercak menyerupai struktur jaringan alami yang ditemukan di tubuh. Struktur bertindak sebagai penopang sel, memandu pertumbuhan dan penyelarasan sel, dan membantu mempercepat penyembuhan luka, mengurangi jaringan parut, dan mencegah infeksi sekunder. Mereka juga dapat menggabungkan pelepasan obat atau perlindungan anti-bakteri.
Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi di sini .
Skrining Kanker Paru-Paru Sebelumnya Menggunakan Sistem eXoutcancer
Sumita T. Jonak, Brian D'Souza, dan Abhinav Chandra (UCLA Anderson, Los Angeles, CA)
Teknologi revolusioner ini memungkinkan skrining kanker paru-paru lebih dini untuk mendiagnosis penyakit ketika penyakit itu lebih dapat diobati. Sistem eXoutcancer adalah kombinasi dari nanochip dan database spektroskopi eksklusif yang berasal dari algoritma pembelajaran mesin (ML). Data spektroskopi kompleks diuraikan melalui algoritme untuk mengembangkan sidik jari diagnostik.
Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi di sini .
Glukowave untuk Pemantauan Tingkat Glukosa Darah Tanpa Rasa Sakit yang Nyaman
Ala Eldin Omer, George Shaker, dan Safieddin Safavi-Naeini (Universitas Waterloo, Ontario, Kanada)
Sistem penginderaan yang ringkas, murah, dan dapat dipakai ini menggunakan sensor gelombang mikro dan kecerdasan buatan untuk memungkinkan penderita diabetes memantau kadar glukosa darah mereka secara non-invasif tanpa mengambil sampel cairan apa pun di luar tubuh. Perangkat mengirimkan sinyal elektromagnetik dari panjang gelombang kecil melalui kulit jari. Perangkat ini dapat diwujudkan sebagai perangkat yang dapat dikenakan di pergelangan tangan atau jari untuk penggunaan sehari-hari.
Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi di sini .
Pemantau Tekanan Darah Berkelanjutan yang Dapat Dipakai
Xina Quan, PyrAmes (Cupertino, CA)
Perangkat pemantau tekanan darah yang dapat dipakai ini bersifat non-invasif, berkelanjutan, nyaman, nirkabel, dan mudah digunakan. Mereka menggunakan sensor kapasitif setipis kertas yang menyentuh kulit dengan ringan yang menangkap sinyal bentuk gelombang pulsa yang berkorelasi dengan perubahan tekanan darah arteri. Perangkat telah berhasil digunakan pada pasien mulai dari bayi baru lahir hingga orang dewasa di atas 89 tahun.
Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi di sini .
Lihat pemenang tahun ini lainnya:
- PEMENANG GRAND PRIZE
- AEROSPACE &PERTAHANAN
- OTOMOTIF/TRANSPORTASI
- DESAIN PRODUK KONSUMEN
- ELEKTRONIK/SENSOR/IOT
- MANUFAKTUR/ROBOTIK/OTOMATISASI
- TEKNOLOGI BERKELANJUTAN/ENERGI MASA DEPAN