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Weicher Aktuator und Sensor für die Behandlung der unteraktiven Blase

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Forscher an der National University of Singapore haben einen weichen Sensor und Aktuator entwickelt, um das Blasenvolumen zu überwachen und dabei zu helfen, die Blase bei Bedarf zu entleeren

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Das Gerät ist dafür vorgesehen, während eines chirurgischen Eingriffs auf die Blasenoberfläche implantiert zu werden, um Patienten zu behandeln, die ihre Blase nicht freiwillig vollständig entleeren können.

Patienten können nach einer Rückenmarksverletzung an einer unteraktiven Blase leiden, d.h. sie können nicht ohne weiteres spüren, ob die Blase voll ist oder sich vollständig entleert. Ungefähr 80% der Patienten, die eine Rückenmarkverletzung erleiden, weisen eine gewisse Blasenfunktionsstörung auf. Dies ist nicht nur unangenehm und störend für die Patienten, sondern kann auch zu verschiedenen Problemen wie Harnwegsinfektionen führen.

Gegenwärtig gibt es keine wirksame Behandlung der Erkrankung, da die derzeitigen implantierbaren Geräte die Blase nur bis zu 43% ihres vollen Volumens entleeren. "Um diesen Patienten zu helfen, brauchen Kliniker ein integriertes Blasensystem, das sowohl die Fähigkeit zur Volumenerfassung als auch eine hohe Entleerungseffizienz erreicht", sagte Nitish Thakor, ein an der Studie beteiligter Forscher. "Angesichts der Tatsache, dass die Harnblase unter den menschlichen Organen einzigartig ist, da sie während der Lagerungs- und Urinierphase großen Volumenänderungen unterliegt, erfordert das Gerät sorgfältige Kompatibilitätsüberlegungen, um Störungen der extremen Volumenänderungen der Blase zu vermeiden

Um dem entgegenzuwirken, haben diese Forscher ein neues, weiches Gerät entwickelt, das einen Sensor zur Überwachung des Urinvolumens in der Blase und einen Aktuator enthält, der beim Wasserlassen einen sanften Druck auf die Blase ausüben kann. Der Sensor enthält eine Formgedächtnisfeder, die sicherstellt, dass er in ständigem Kontakt mit der Blasenoberfläche bleibt, von wo aus er auf die Füllung der Blase schließen kann.

Bisher hat das Forschungsteam gezeigt, dass das Gerät dazu beitragen kann, die Blase zu 70-100% zu entleeren. "Dies ist ein bedeutender Erfolg, da seine Leistung mit der Effizienz der derzeit verwendeten intermittierenden Katheterisierungsbehandlung vergleichbar ist, die viele Mängel aufweist", sagte Dr. Arab Hassani, ein an der Studie beteiligter Forscher. "Wir brauchen ein weiches, aber effizientes Gerät, um einer schwachen Blase zu helfen"

Auffallend ist, dass das Gerät das Potenzial haben könnte, andere Organe und Strukturen im Körper für therapeutische Effekte zu manipulieren. "Unser an einer Blase demonstriertes weiches System kann als Modell für die Augmentation auch anderer Organe dienen", sagte Thakor. "Ich glaube, dass dieses neuartige Design den Weg für die Entwicklung von Sensoren und Aktuatoren ebnen kann, die mit anderen weichen und dehnbaren Organen wie Blutgefäßen, dem Herz und dem Magen-Darm-System kompatibel sind, da diese Organe sowohl die Wahrnehmung als auch die Betätigung benötigen, um Funktionen wie Pumpen und Peristaltik unter weicher Betätigung und Kontrolle zu erreichen"