Materialien und Strukturen für schluckbare elektromechanische medizinische Funktionseinheiten

Abstract

Schluckbare Biomedizinprodukte diagnostizieren, verhindern und behandeln ein breites Spektrum von Krankheiten und waren über Jahrzehnte der Traum von Ingenieuren und Klinikern. Der steigende Stellenwert der Darmgesundheit für das allgemeine Wohlbefinden sowie die Prävalenz vieler gastrointestinaler Erkrankungen haben die Aufmerksamkeit auf diese aufstrebende Klasse medizinischer Hilfsmittel neu geweckt. Es gibt mehrere prominente Beispiele von kommerziell erfolgreichen, schluckbaren Medizinprodukten. Dennoch bleiben viele technische Herausforderungen zu lösen, bevor schluckbare Medizinprodukte ihr volles klinisches Potenzial ausschöpfen können. Dieser Kurzaufsatz fasst neuste Entdeckungen in diesem interdisziplinären Gebiet zusammen, einschließlich neuartiger Materialien, moderner Verarbeitungstechniken für Materialien und ausgewählter Beispiele integrierter schluckbarer elektromechanischer Systeme. Nach einer kurzen historischen Betrachtung werden diese Themen mit einem speziellen Fokus auf modernen Funktionsmaterialien und Herstellungsstrategien im Kontext der klinischen Translation und potenzieller regulatorischer Überlegungen diskutiert. Zukünftige Perspektiven, Herausforderungen und Chancen des Gebiets werden ebenfalls zusammengefasst.

The role of optical fiber sensors in the new generation of healthcare devices: a review

“…Polymers, ceramics, pigments, metals, and minerals are also classified as GRAS and can be used in encapsulation as well as device electronics. 286 Galvanic couples, such as Zn|Cu, Mg|Cu, 287 and melanin|ceramics 288 are very energy efficient and can supply large voltages to the system when needed. On the other hand, energy collected from bodies of living subjects in chemical, thermal and mechanical ways is under development and could be used for self-powered electronics.…”

“…), 274,279 O 2 -equivalent, H 2 and CO 2 gases, and microbial community, 280,281 beyond imaging, 282 temperature monitoring, 283 pressure, 284 and drug delivery units. 285 Regarding materials for manufacturing this kind of device, some essential components can be highlighted, such as structural materials and packaging, materials for electronic components, logic devices, communications and power sources, as reported by Bettinger, C. 286 For encapsulation, some substances are considered generally recognized as safe (GRAS), such as gelatin, cellulose, zinc oxide, and metallic iron, among others. Polymers, ceramics, pigments, metals, and minerals are also classified as GRAS and can be used in encapsulation as well as device electronics.…”