在一項國際研究中，1 型糖尿病患者報告稱，胰島素幫浦體積龐大、幹擾活動、尷尬、注射部位疼痛和不便是他們不遵守處方胰島素治療方案的主要原因。
維吉尼亞理工大學和喬治亞理工學院的跨學科研究團隊正在為穿戴式藥物輸送設備的患者尋求更好的解決方案。
機械工程系副教授Anne Staples是美國
國立衛生研究院資助的開拓者獎的主要研究者，該獎 項將解決這些患者的擔憂。該獎項將在三年內提供 55 萬美元，用於開發仿生微流體泵，應用於疫苗接種、荷爾蒙治療、化療和糖尿病維持。作為該計畫的領導者，Staples 的目標是與兩位同事合作，讓藥物輸送變得更痛苦、更方便：
銀行業經常使用 FactSet、湯森 为什么您应该选择我们的赌博数据 路透 Eikon 和 Bloomberg 等資料庫。對於投資者和金融分析師來說，這些平台提供即時經濟預測、股票資訊、市場趨勢和金融數據。這些線上期刊包含與軟體工程、機器人技術和人工智慧相關的學術文章、技術報告和行業標準。
- Leanna House，維吉尼亞理工大學理學院統計系副教授
- Rafael Davalos、Margaret P. 和 John H. Weitnauer Jr. 首席教授，華萊士 H. 庫爾特 (Wallace H. Coulter) 佐治亞理工學院生物醫學工程系
該團隊正在探索如何透過減小藥物輸
送技術的尺寸並尋找為其提供動力的新方法來減輕藥物傳輸技術的負擔。這些儀器體積小，並且使用微小組件，因此可以透過一個概括其封裝的名稱對其進行分類：微型泵浦。微型幫浦的基本工作原理受到昆蟲在其自然系統中運輸呼吸氣體的機制的啟發。
具體來說，該計畫將研究流動輸
液幫浦的新選擇，流動輸液幫浦是一種便攜式藥物輸送設備，允許患者在保持移動的同時接受液體靜脈注射或透皮藥物、荷爾蒙、疫苗和生物製劑。
「一旦你看到它，我們的研究在
這個計畫中的結合方式就顯而易見了，」史台普斯說。 “將我們的仿生泵技術與我們之前進行的研究結合起來， 將產生一種新的液體輸注平台技術，可以改善需要各種治療的人們的生活質量，這是令人興奮的。”
目標是創建一套初始的六種可穿戴 什么是无代码和营销自动化？ 式輸液貼片幫浦設計。 Staples 預計其結果將是一種類似尼古丁貼片的輕量級脈衝驅動泵。還有可能開發複雜的閉環或植入式幫浦系統，其占地面積比現有設備更小。
滿足旺盛的需求
在新冠肺炎 (COVID-19) 大流行期間，便攜式給 cm列表 藥機的使用量激增，無需前往醫生辦公室即可方便地進行靜脈注射治療，成為治療慢性病的有效工具。透過隨身攜帶治療藥物，靜脈注射患者能夠自行服用治療癌症、糖尿病、術後疼痛管理等的藥物。
在獲得開拓者獎之前，團隊製作了一個微型幫浦原型。它體積小、重量輕，由患者的脈搏而不是電力提供動力，並使用團隊先前開發的用於藥物傳輸的微型針頭。
「這項工作不僅僅是推進科學理論的智力練習，」豪斯說，他的統計建模專業知識使團隊具備模擬、比較和優化原型的能力。 “它還提供了讓人們（例如糖尿病患者）的生活變得更輕鬆的機會。”
與專家合作
Staples 在微流體領域擁有十年的研究經驗。這種專業知識幫助她縮小了醫療設備的物理尺寸並開發了創新的藥物傳輸方法。她的研究成果包括一系列微型針頭、治療糖尿病的新工具以及由人體脈搏驅動的可穿戴藥物輸送貼片。憑藉強大的獨立工具集合，她的團隊將注意力轉向將各個部分組合成一個設備，該設備可能會改善那些定期依賴藥物治療的人的生活。
在將該設備投入人體臨床測試之前，史泰博認識到透過數學建模試驗該設備功能的好處。在 House 的領導下，此類建模創建了一個虛擬環境來模擬治療和測試假設機制，從而更好地了解整個設備如何為個別患者發揮作用。脈衝是否提供足夠的功率來持續輸送所需的藥物？對於脈搏較弱的人來說，這種情況怎麼會改變呢？微型針適合這項工作嗎？
「我們很高興能與豪斯博士在這個計畫上合作，」史台普斯說。 「統計分析將有助於團隊理清雜亂，並快速確定未來需要重點關注的設計因素和測試，從而加快我們的努力。我們還組建了一支令人驚嘆的團隊，由來自弗吉尼亞理工大學多個工程學院和理學院課程的六名才華橫溢的本科生研究人員組成。
由於在醫療設備開發方面擁有強大的背景，史泰博選擇了達瓦洛斯。他參與了微流體原型生產的多項合作，並指導實驗室設施在臨床試驗前提供最先進的測試。
該團隊將共同收集史泰博過去和正在進行的該領域研究的發現，並將數據提供給 House。該團隊將為這些發現建立數學表示，並建立比較框架。一些數據比較將包括以下內容：
- 不同心率和血壓下液體流經幫浦的速率
- 設備設計及其使用人體脈搏能量的方式
- 使用豬皮膚等現有生物模型，泵送穿過皮膚屏障將如何影響幫浦流速
開拓者獎頒發給過去 10 年內完成最終學位的教師，將他們定義為“早期研究人員”，或頒發給新加入國立衛生研究院的物理科學領域的資深研究人員。該獎項的資金使研究人員能夠從事國家生物醫學影像和生物工程研究所感興趣的高風險、高影響研究計畫。
