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用科技开拓未知的医疗领域——超声波清洗机的应用
发布时间:2021-02-19 浏览数:370 分享:

此次,雅马拓科学很荣幸可以邀请到日本早稻田大学理工学院教授——岩崎清隆教授(以下简称为岩崎教授)进行分享。分享内容将分为超声波清洗机在研究过程中的应用及岩崎教授的研究内容介绍。

以下是岩崎教授的基本介绍:

博士履历.jpg


-Part 1- 超声波清洗机在研究中的应用 


——请介绍一下超声波清洗机的用途。

岩崎教授

目前,我们使用超声波清洗机有三种用途:

1. 清洗无尘室使用的设备;

2. 清洗前面提到的用于开发脱细胞的设备和血液;

3. 清洗3D打印的模型。


——选用此款超声波清洗机的理由是? 

岩崎教授

我们处理各种生物组织或是通过血液循环进行实验,所以“洗”这个步骤是一定需要的。更有效地去除血液中的蛋白质、大型设备和装置能放入其中并均匀清洗是很重要的。抱着这样的使用目的,我比较了两家公司产品,最合适的是这款产品。

超声波清洗机2.png


——是否使用过其他品牌的清洗机? 

岩崎教授

我们之前使用过小型清洗机,但由于我们的器具过大无法放入,所以需要拆解清洗。有大容量的型号选择就是我们选择这款清洗机的原因。我正在使用的清洗机是最大容量的型号。另外,其产生超声波的方式与其他品牌不同,可以更加均匀地清洗。

超声波方式.jpg

它可以彻底去除蛋白质。而且我使用了很久没有任何故障损坏。

两个图.jpg

产品介绍:超声波清洗机技术参数


-Part 2- 岩崎教授研究内容介绍 


——岩崎教授请介绍一下研究内容。

岩崎教授

我们正在开发开发的内容可以称为改善医疗保健的三大支柱。

首先,是新的“治疗设备的开发”,特别是我们正在挑战最困难的第4类的治疗设备领域。

二,是对已开发的治疗设备进行数值可视化,作为厚生劳动省*审批和评价治疗设备时的科学数据依据,从而为患者创建一种新的有效且安全的评价方法。

三,是根据如何安全有效地使用医疗设备,通过研究设备使用方法以及患者的特点来“开发有效的治疗方法”。

这三个支柱在面对患者的医学领域中是必不可少的,我认为我们可以创建一个新的更好的医学领域。

三圈.jpg



——请详细说说如何做“治疗设备的开发”。

岩崎教授

目前正在研发中,但是对于膝关节前交叉韧带损伤没有很好的治疗手段,这在运动的年轻人中很常见,我们通常在大腿后侧取半腱状肌腱进行重建。但如果患者体型较小,则可能只会获得细小的组织,因此可能无法获得良好的效果。这里我们除去牛韧带中的动物组织的细胞,仅留下结构(脱细胞化)(图1)。

脱细胞化.jpg

我们正在试验将其用作绵羊身体的新重建材料。绵羊细胞进入脱细胞化后的结构体,并填充它变为绵羊组织。如果将其用于人体,我们可以期待通过自愈能力进行自组织,即使该结构最初来自于其他生物体。我们正致力于开发创造新价值的治疗设备,包括研究开发这种促进再生的移植组织。


——请介绍一下“扩充评价批准的科学根据”。 

岩崎教授

例如,我们开发了一种用于冠状动脉支架的加速耐久测试方法(图2 )。

图2.jpg

为了研究植入了金属血管扩张支架的患者的心脏运动情况,将能用X射线观察到的液体流入冠状动脉中观察,发现血管会因心脏的收缩和扩张而弯曲、运动,导致植入的支架断裂。但在此之前,不论是临床现场,还是开发支架的厂家都还不清楚支架为什么会断裂。因此,我们开发了一种用于支架的加速耐久测试设备,通过创建一个模拟血管,施加20次/秒的弯曲载荷,一次可收集10年的数据。实验的结果表明:有些支架会由于血管的运动而断裂,而有些在10年内没有变化。通过以这种方式创建用于代表患者进行评估的测试方法和测试设备,就可以轻松地发现问题。再结合工程技术制造出不会断裂的支架。这种加速的耐久测试方法,使新型不易碎支架变得很普遍,成为一种很好的治疗方法。目前,该评价方法作为国际标准ISO和厚生劳动省*推荐为标准,并指导厂家使用该评价测试方法。我们正逐步开发针对此类患者的新疗效和安全性的评价方法。


注:厚生劳动省是日本负责医疗卫生和社会保障的主要部门,设有11个局7个部门,主要负责日本的国民健康、医疗保险、医疗服务提供、药品和食品安全、社会保险和社会保障、劳动就业、弱势群体社会救助等职责。


——请详细介绍“开发有效的治疗方法”。 

岩崎教授

在医疗领域中,如何安全有效地使用治疗设备是关键。例如,急性脑梗塞时,从心脏流出的血栓会堵塞脑部血管,引起严重的症状。作为一种治疗方法,用金属丝网将血栓与金属网缠住,将其拉出血管。但如何快速将血栓拉出,又不因将血栓取出而损伤血管,这样才能最有效地将血栓找回,是个大问题。为了解决这个问题,我们建立了一个脑血管模型,并进行了模拟电机控制牵引血栓的重复实验(图3 )。

图3.jpg

结果我们得知,血栓既不会碎裂漏出,同时扩张血管又不会损伤毛细血管的速度是4mm/s 。当我们咨询神户市立医疗中心中央市民医院酒井教授以及京都大学脑神经外科的石井教授时,他们告诉我们:应该立即将这一数据传播给众多临床医生。在工科学院中,往往会强调新的研发,但是如何使用研发成果非常重要,它内藏了诞生下一个治疗设备的提示。


——最后,您对未来有什么期望? 

岩崎教授

至于期待的话,那就是我要洗的东西都是很大的东西,所以如果有一个更大的设备可以一次洗完所有东西,我会马上就想要(笑)。目前,这些物品在用蛋白清洗液清洗后,会用清水再清洗一遍。如果大容量的清洗机可以承担这部分工作,就可以在短时间内清洗很多东西。我对此很期待。


——非常感谢您接受采访。 


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