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神奇,用ZYNQ控制人體器官培植環境

2017-03-06

Biostage使用可再生生物技術來培育重要的人體器官。器官培育在一個不產生排異現象的支架上完成,支架源自病人自己的干細胞。該技術被用來治療各種危及生命的嚴重疾病,包括食道、支氣管方面和氣管腫瘤、氣管創傷等當前治療手段非常有限并且死亡率非常高的疾病。Biostage公司使用Cellframe技術在一個生物反應器中來培育替代器官,這個生物反應器NI(美國國家儀器)的RIO電路板和模組實時控制,并且借助了LabVIEW開發環境和LabVIEW FPGA軟件。在一個旋轉的生物反應器中培植若干天后,再生器官就可移植到病人身上。

 

Biostage Cellframe技術運轉流程

一份新的NI案例研究解釋了Biostage的研究員將他們的硬件控制平臺從2012年時使用NI的互聯網連接式的CompactRIO底板升級到CompactRIO控制器,最后轉到Single-Board RIO(sbRIO)控制器。從sbRIO-9626到sbRIO-9606(均基于Xilinx Spartan-6 LX45 FPGA),最后選擇基于Zynq的sbRIO-9607。現在公司已經統一標準使用sbRIO-9627控制器和NI Linux實時操作系統。所有的這些硬件產品都得到NI LabVIEW的良好支持,也都支持LabVIEW FPGA,因為NI和Xilinx的支持,對Biostage而言,新的硬件更新換代也變得相對容易。當公司添加新特性到到Cellframe系統,它就可以順利過渡到不同的平臺來滿足不斷變化的需求。

 

NI的案例研究描述說:
Biostage使用FPGA的性能處理解決方案中的冗余和時間敏感性控制,他們把FPGA視作一個可靠的硬件解決方案。一旦生物反應器的配置加載到FPGA中,FPGA就會獨立的管理和生物反應器間的直接交互。FPGA也會通過監測實時應用來提供生命支持,一旦出現極端異常情況就會重新啟動。sbRIO-9627上FPGA面積提升已經幫助他們增加新的特性進來,這使得他們的解決方案永不過時。

 

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