Bolniki v bolnišnicah, starejši ljudje in ljudje s težavami s srcem lahko kmalu nosijo začasne tetovaže namesto monitorjev srčnega utripa ali pulznih oksimetrov. Profesor Nanshu Lu in ekipa z univerze v Teksasu na Austin's Cockrell School of Engineering sta iznašla način za hitro tiskanje poceni, nosljivih biosenzorjev.
Sorodne vsebine
- Ti čevlji bi lahko rešili življenje gasilca
Ko so raziskovalci sestavljali tetovaže, podobne nosilcem, so vedeli, da je na trgu veliko pametnih, drobnih senzorjev. Lu ni povedal s tehnologijo, pravi Lu, ampak s proizvodnim postopkom, ki je bil dolg, mučen in drag. Zaradi tega skoraj ni bilo mogoče razviti senzorjev za enkratno uporabo za začasno spremljanje zdravstvenih rezultatov.
"Končno, če razmišljate o tetovaži, kot je elektronika, jih nihče ne želi ponovno uporabiti - niti na sebi - zato je narava za enkratno uporabo ključna, " pravi Lu.
Prej so bili podobni senzorji izdelani z izdelavo mehanske komponente, kovinskega vezja, nato pa so jo integrirali z razteznim lepilom. Postopek je bil drag in dolgotrajen.
Raziskovalci so pogledali alternativne načine, kako krhko elektroniko narediti prožno in lepljivo. S principi 3D-tiskanja so iznašli način, kako uporabiti mehanski rezalnik za izrezljanje vzorcev na pločevini, namesto da bi elektroniko oblikovali v kalupu.
"Začeli smo iskati kovinske pločevine, naložene na polimernih listih, v bistvu kot aluminijasta folija, laminirana na dvostranski trak, " pravi Lu. Poceni in prilagodljivo kovino so našli presenetljivo enostavno - na poti za izboljšanje doma v trgovini s strojno opremo. Stvari, kot so polimeri, prevlečeni z zlatom, se uporabljajo kot odboj toplote v gradbeništvu.
"Izumili smo postopek, ki lahko na teh listih oblikuje rezalne vzorce in nato odstrani nepotrebne dele, " pravi. "Preostali del je tiskan na medicinski trak ali tatoo za lepilo."
Tiskanje traja približno 20 minut, za razliko od prejšnjih metod za izdelavo fleksibilne elektronike pa ta ustvarja minimalne odpadke in ne potrebuje posebnega laboratorija. Lu pravi, da želi znižati stroške na približno 1 dolar na kos.
Cilj ekipe je vključiti več senzorjev in antene na obliž velikosti kreditne kartice, ki bi lahko približno teden dni spremljal vitalne znake in jih brezžično sporočal zdravnikom in bolnikom, računalnikom, tabličnim računalnikom in pametnim telefonom. Glede na to, kje je obliž nameščen na telesu, lahko deluje kot elektrokardiogram (EKG), ki meri srčno aktivnost, ali elektroencefalogram (EEG), ki gleda na delovanje možganov. Obliži bi lahko izmerili hidracijo kože, hitrost dihanja in očesno aktivnost ter sčasoma spremljali krvni tlak in nasičenost s kisikom za vrsto pacientov, od nosečnic do športnikov.
Eden največjih izzivov pri množični izdelavi nosilcev je njegova brezžična povezava, prek Bluetooth ali čipa NFC (komunikacija blizu polja). Proizvajalci čipov se še niso zavezali, da bodo čipe naredili dovolj drobne, zato Lu in njena ekipa delata na razvoju enega, ki meri dva kvadratna milimetra. Če pa je ljudem všeč, da je brezžična naprava v velikosti kovancev del obliža, bi bila naprava lahko pripravljena kmalu.
"Najbolj kul del je, da je to res platformasta tehnologija, " pravi Lu. "Še naprej lahko potiskate meje kože ali senzorjev ali antene. Lahko dodate na to platformo. "
