Jakie są perspektywy dla elastycznych bioczujników?

Elastyczna, rozciągliwa elektronika, którą można nosić bezpośrednio na skórze, jak tymczasowy tatuaż, może mieć wiele zastosowań. Takie urządzenia mogą mierzyć parametry życiowe, takie jak częstość oddechów, poziom aktywności elektrycznej w mózgu, tętno, temperatura i poziom tlenu we krwi — zapewniając monitorowanie w czasie rzeczywistym poza gabinetami lekarskimi, najlepiej nawet bez zauważenia przez użytkownika (patrz Tworzenie rozciągliwej elektroniki oraz

Tymczasowy tatuaż mierzy poziom glukozy.

Wyczuwanie tatuażu

W 2013 roku MC10, startup z Cambridge w stanie Massachusetts, wypuścił swój pierwszy produkt elektroniczny, który mógł dopasowywać się do ciała – dopasowaną czapkę dla sportowców, znaną jako Checklight, która wykrywa siłę uderzenia w głowę. Teraz firma opracowuje elastyczny, podobny do naklejki czujnik o nazwie Biostamp, który, jak twierdzi, może wykrywać dane z mózgu, mięśni i serca. Wiele szczegółów na temat produktu i jego dokładnych zastosowań jest wciąż nieznanych, ale wersja znaczka dla ustawień badań medycznych ma zostać opublikowana w tym roku, mówi Roozbeh Ghaffari, współzałożyciel i wiceprezes ds. technologii MC10. MC10 współpracuje z firmą biofarmaceutyczną UCB i University of Rochester, aby opracować Biostamp jako sposób monitorowania pacjentów z zaburzeniami ruchu i zaburzeniami neurologicznymi. Współpracowała również z naukowcami w Korei nad opracowaniem plastra, który może pomóc osobom z chorobą Parkinsona lub innymi zaburzeniami ruchu poprzez wyczuwanie drżenia i dostarczanie leków zamkniętych w nanocząsteczkach (patrz Bandaż, który wyczuwa drżenie, dostarcza leki i prowadzi rejestr). Biostamp opiera się na projekcie czujnika, który dopasowuje się do skóry i wykonuje bezprzewodowe wykrywanie, opisanym w artykule z 2014 r. w Nauka z laboratorium Johna Rogersa, innego współzałożyciela i profesora Uniwersytetu Illinois. Niezależnie od MC10, laboratorium Rogersa pracuje nad projektami, które naukowcy mogą wykorzystać do bezprzewodowego monitorowania wzorców snu ludzi lub sprawdzania noworodków na oddziałach intensywnej terapii.

Tatuaż do badania krwi

Na Northeastern University profesor Heather Clark opracowała tatuaż, który można wstrzyknąć w skórę w celu wykrycia sodu i glukozy (patrz artykuł w ACS Nano .

Informacje o skórze

Gigant kosmetyczny L'Oreal może wydawać się mało prawdopodobnym źródłem przełomów w elektronice, ale firma jest zainteresowana używaniem cienkich, elastycznych, rozciągliwych urządzeń do śledzenia zmian w skórze w czasie, mówi Guive Balooch, globalny wiceprezes inkubatora technologii L'Oreal . Producent kosmetyków zaczął używać urządzeń do pomiaru pewnych właściwości termicznych skóry związanych z nawilżeniem oraz właściwości mechanicznych związanych ze starzeniem się. Chociaż ta elastyczna elektronika jest obecnie używana tylko do testów, Balooch mówi, że pewnego dnia mogą stać się produktem komercyjnym, który pomoże ludziom dowiedzieć się więcej o ich skórze. Balooch i inni badacze, w tym Rogers, opisują czujniki używane do wykrywania właściwości termicznych skóry w 2015 r. papier w PLOS ONE .

Wykrywanie glukozy

W UC San Diego naukowcy z grupy Josepha Wanga pracują nad tymczasowym tatuażem, który może pobierać i mierzyć glukozę – urządzenie, które może ułatwić życie pacjentom z cukrzycą. Tatuaż został przetestowany na siedmiu zdrowych ochotnikach i wykrył wzrost poziomu glukozy po posiłku, według grudnia papier w Chemia analityczna . Pomysł ciągłego monitorowania glukozy nie jest nowy — w rzeczywistości produkt o nazwie GlucoWatch uzyskał aprobatę organów regulacyjnych w 2001 roku, ale spowodował podrażnienie skóry i ostatecznie został wycofany. Aby zapobiec podrażnieniom, naukowcy pokryli elektronikę żelem. Wang mówi, że zespół robi postępy w rozwoju i integracji elektroniki, ale nie jest jasne, kiedy urządzenie przejdzie poza weryfikację koncepcji. Ponadto grupa niedawno pokazała, jak długopis wypełniony atramentami reagującymi z glukozą i innymi chemikaliami może przyciągać bezpośrednio do ciała, tworząc czujnik, jak pokazano w tym wideo i opisane w lutowej gazecie w Zaawansowane materiały medyczne .

Na wynos:

Technologia Biostamp MC10 może dotrzeć do lekarzy pod koniec roku, ale wiele innych elastycznych bioczujników jest wciąż na etapie koncepcyjnym i będzie wymagało większej liczby testów i walidacji na ludziach. Na szczęście dla twórców takich urządzeń, kilka rodzajów elastycznych komponentów elektronicznych robi intrygujące postępy (patrz Rozciągliwa, zginana i bardziej wydajna bateria do smartwatcha).

Masz ważne pytanie dotyczące technologii? Wyślij sugestie na adres [email protected]

ukryć