Намалював — і перевірив серце: вчені створили е-татуювання для контролю здоров’я

Що як замість незручних медичних датчиків лікар просто намалює на вашій руці невеликий малюнок? Він не лише не заважатиме рухатися, а й зможе безперервно стежити за роботою серця, мозку та м’язів. Саме таку технологію представили американські дослідники.

Про це розповідає New Atlas.

Медичні електроди, які використовують для контролю роботи серця, мозку чи м’язів, незабаром можуть стати значно зручнішими. Дослідники з Університету штату Пенсильванія (США) розробили спеціальне електронне “чорнило”, яке наноситься на шкіру як тимчасове татуювання й перетворюється на гнучкий датчик. Розробка поки що перебуває на етапі наукових досліджень, але автори вважають, що вона може знайти застосування в медицині, реабілітації та навіть робототехніці.

Традиційні медичні електроди мають чимало недоліків. Жорсткі металеві датчики можуть втрачати контакт зі шкірою під час руху, а сучасні гелеві накладки з часом висихають, перестають добре триматися і потребують заміни.

Саме тому команда професора інженерії Ларрі Ченга вирішила створити матеріал, який буквально можна намалювати на тілі.

Нове “чорнило” складається з полімерів, кислот і водної основи. Після нанесення воно залишається липким лише кілька хвилин, а потім висихає менш ніж за 10 хвилин. За потреби цей процес можна прискорити звичайним феном.

Після висихання електронне татуювання розтягується до 150% своєї початкової довжини, не тріскається й не втрачає здатності передавати сигнали. За словами розробників, матеріал настільки тонкий, що людина майже не відчуває його на шкірі.

Електронне татуювання здатне зчитувати електричні сигнали організму: роботу серця (ЕКГ); активність мозку (ЕЕГ); скорочення м’язів (ЕМГ).

На відміну від звичайних накладних датчиків, новий матеріал щільно прилягає до шкіри й не залишає повітряного прошарку між тілом і сенсором. Саме через цей прошарок традиційні електроди іноді працюють менш точно.

Ще одна перевага — матеріал має пористу структуру. Він пропускає вологу й навіть волосся, тому краще тримається на шкірі під час фізичних навантажень або тривалого носіння. Під час випробувань датчики стабільно працювали до 12 годин, зокрема під час тренувань.

Автори розробки також приділили увагу зовнішньому вигляду. “Чорнило” майже прозоре, але до нього можна додати звичайний харчовий барвник. Завдяки цьому сенсор можна зробити будь-якого кольору або намалювати у вигляді різних зображень — наприклад, мультяшного героя чи емблеми супергероя. На думку дослідників, це особливо важливо для дітей і підлітків, які часто не хочуть носити помітні медичні пристрої.

Під час експериментів технологію використали не лише для медичних вимірювань. За допомогою сигналів із м’язів передпліччя один із учасників дослідження зміг керувати роботизованою рукою, не торкаючись її. У майбутньому вчені планують розширити можливості технології.

Поки що це лише плани дослідників, а не доведені можливості. Команда сподівається навчити електронні татуювання визначати рівень глюкози, гормону стресу кортизолу та інших біологічних показників. Також автори припускають, що подібну технологію можна буде використовувати не лише для людей, а й для моніторингу стану рослин і впливу на них різних хімічних речовин.

До впровадження таких електронних татуювань у лікарнях ще далеко. Технології належить пройти додаткові випробування, щоб підтвердити її безпечність, ефективність та придатність для широкого використання. Однак уже зараз дослідники називають її одним із найперспективніших напрямів розвитку переносної медичної електроніки.

Як розповідало BitukMedia, вчені з Університету Північної Кароліни розробили розумний пластир. Новинка отримала назву “Просторово-часовий пластир на вимогу” (Spatiotemporal On-Demand Patch). Він керується зі смартфона і може стати революційним рішенням для людей, яким доводиться часто робити ін’єкції або приймати безліч ліків протягом дня.