emPOWER: in-body artificial muscles for physical augmentation, function restoration, patient empowerment and future healthcare

EmPOWER:用于身体增强、功能恢复、患者赋权和未来医疗保健的体内人造肌肉

基本信息

  • 批准号:
    EP/T020792/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 782.72万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2021 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Muscles help us move, enable us to interact with objects and the environment, and regulate critical internal functions. Unfortunately, they are susceptible to damage due to disease, ageing and trauma and are a central factor in diverse serious healthcare conditions including sarcopenia (age-related loss of muscle mass and function, where decline in muscle mass between 40 and 80 years ranges from 30% to 50%), stroke, muscular dystrophy, multiple sclerosis, soft-tissue cancers, venous ulceration, diabetes, degenerative myopathy and incontinence (between 3 and 6 million people in the UK, and 24% of older people, suffer from urinary incontinence).The emPower Transformative Healthcare Technologies 2050 programme will overcome the limitations of current wearable assistive technologies and regenerative medicine by deploying engineered robotic artificial muscular assistance inside the body, exactly where it is needed, to: 1. restore strength and control in mobility and manipulation in older people who have lost muscle strength and precision; and 2. restore controllable muscular capabilities for sufferers of trauma, stroke, incontinence and degenerative diseases. This will have significant knock-on effects on whole-body and mind health through increased confidence, independence and quality of life, massively reducing the healthcare burden and facilitating the return of sufferers to productive and fulfilling lives. The emPOWER artificial muscles will be engineered to bridge the gap between the nanoscale of fundamental energy transduction phenomena and the centimetre scale of bulk muscle action, and will be implantable using minimally invasive (including robot-assisted) surgery and advanced imaging to replace or supplement ailing muscles, providing short-term rehabilitation, long-term assistance or complete functional restoration as needed.To achieve our vision, we have brought together leading experts in soft robotics, regenerative medicine, bio-interfacing, smart structures, synthetic biology, polymer chemistry, self-assembly, bio-printing and tissue analysis, and clinical partners in neuro-rehabilitation, cardiovascular disease, head and neck surgery, urology, geriatrics and musculoskeletal medicine. Together, and with key industrial and social care partners, we will deliver the foundational technologies and first-stage proof-of-concept of the emPOWER artificial muscles within the five years of this transformative project, leading to major healthcare, economic and social impact to 2050 and beyond.
肌肉帮助我们移动,使我们能够与物体和环境互动,并调节关键的内部功能。不幸的是,它们容易受到疾病、衰老和创伤的损害,并且是包括肌肉减少症在内的各种严重医疗状况的核心因素。(与年龄相关的肌肉质量和功能损失,其中40至80岁之间肌肉质量的下降范围为30%至50%)、中风、肌营养不良、多发性硬化、软组织癌、静脉溃疡、糖尿病,退行性肌病和失禁(英国有300万到600万人,其中24%的老年人患有尿失禁)。emPower变革性医疗技术2050计划将通过在体内部署工程机器人人工肌肉辅助,在需要的地方,1。恢复失去肌肉力量和精确性的老年人的力量和对移动和操纵的控制;以及2.为创伤、中风、失禁和退行性疾病患者恢复可控的肌肉能力。这将通过增加信心,独立性和生活质量,大大减轻医疗负担,促进患者恢复生产和充实的生活,对整个身心健康产生重大的连锁反应。emPOWER人造肌肉将被设计成弥合纳米级基本能量转换现象和厘米级大块肌肉活动之间的差距,并将使用微创植入(包括机器人辅助)手术和先进的成像技术,以取代或补充患病的肌肉,根据需要提供短期康复,长期援助或完整的功能恢复。为了实现我们的愿景,我们汇集了软机器人、再生医学、生物接口、智能结构、合成生物学、聚合物化学、自组装、生物打印和组织分析方面的领先专家,以及神经康复、心血管疾病、头颈外科、泌尿科、老年病学和肌肉骨骼医学方面的临床合作伙伴。我们将与主要的工业和社会护理合作伙伴一起,在这个变革性项目的五年内提供emPOWER人工肌肉的基础技术和第一阶段概念验证,从而在2050年及以后产生重大的医疗保健,经济和社会影响。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Emergent collective organization of bone cells in complex curvature fields.
  • DOI:
    10.1038/s41467-023-36436-w
  • 发表时间:
    2023-03-03
  • 期刊:
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    Callens, Sebastien J. P.;Fan, Daniel;van Hengel, Ingmar A. J.;Minneboo, Michelle;Diaz-Payno, Pedro J.;Stevens, Molly M.;Fratila-Apachitei, Lidy E.;Zadpoor, Amir A.
  • 通讯作者:
    Zadpoor, Amir A.
Design exploration of electro-pneumatic pumps (EPPs) to obtain high pressure and air flow rate improvement
电动气动泵(EPP)的设计探索以获得高压和空气流量的改善
  • DOI:
    10.1117/12.2611744
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Diteesawat R
  • 通讯作者:
    Diteesawat R
Self-reconfiguring Soft Modular Cellbots
Modular simulation framework for Electro-ribbon Actuators
电子带执行器的模块化仿真框架
  • DOI:
    10.1109/robosoft51838.2021.9479259
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Castro B
  • 通讯作者:
    Castro B
GelBat: An Edible Gelatin-Based Battery
GelBat:一种可食用明胶电池
  • DOI:
    10.1109/robosoft55895.2023.10121947
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Chen H
  • 通讯作者:
    Chen H
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Jonathan Rossiter其他文献

Edible, optically modulating, shape memory oleogel composites for sustainable soft robotics
用于可持续软机器人的可食用、光学调制、形状记忆油凝胶复合材料
  • DOI:
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  • 期刊:
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  • 作者:
    Qiukai Qi;Alexander Keller;Lihaoya Tan;Yogeenth Kumaresan;Jonathan Rossiter
  • 通讯作者:
    Jonathan Rossiter
(2021). Shape reconstruction of CCD camera-based soft tactile sensors. In 2020 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) (pp. 8957-8962). (IEEE International
(2021)。
  • DOI:
  • 发表时间:
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    0
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  • 期刊:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    Jonathan Rossiter
頸コミュニケーションのための動作伝達様式の選択 ~ 複数様式の併用と腕時計型デバイスによる選択 ~
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    井藤隆秀;近藤一晃;中村裕一;Jonathan Rossiter;秋田純一;戸田真志
  • 通讯作者:
    戸田真志
Towards edible robots and robotic food
迈向可食用机器人和机器人食品
  • DOI:
    10.1038/s41578-024-00688-9
  • 发表时间:
    2024-05-28
  • 期刊:
  • 影响因子:
    86.200
  • 作者:
    Dario Floreano;Bokeon Kwak;Markéta Pankhurst;Jun Shintake;Mario Caironi;Valerio F. Annese;Qiukai Qi;Jonathan Rossiter;Remko M. Boom
  • 通讯作者:
    Remko M. Boom

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  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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FREEHAB: accessible, comfortable and adaptable wearable rehabilitation and assist devices
FREEHAB:方便、舒适且适应性强的可穿戴康复和辅助设备
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  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 782.72万
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    Research Grant
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  • 批准号:
    EP/M026388/1
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    2015
  • 资助金额:
    $ 782.72万
  • 项目类别:
    Research Grant
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  • 批准号:
    EP/M020460/1
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 782.72万
  • 项目类别:
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    Research Grant

相似国自然基金

cTAGE5介导B-body的形成调控早期卵母细胞成熟的机制研究
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    32360182
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    2023
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Development of multimode vacuum ionization for use in medical diagnostics
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    10819068
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    23K18149
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    2023
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Impact of Improving Footwear Options for Women Veterans with Amputations
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    10641398
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 782.72万
  • 项目类别:
Development and Validation of a Deep Learning system to estimate Interstitial Fibrosis from a kidney ultrasonography image
开发和验证从肾脏超声图像估计间质纤维化的深度学习系统
  • 批准号:
    10781840
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 782.72万
  • 项目类别:
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知道了