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Vergessen Sie Armbänder, die Zukunft der Gesundheitsüberwachung ist an der Haut befestigt, sagen Wissenschaftler
Dank der Entwicklungen in der Materialwissenschaft und der Verfügbarkeit kleiner Chip-Komponenten ist es jetzt möglich, eine kosteneffektive, ultradünne, hochentwickelte Elektronik zu schaffen, die auf der Haut haftet und sich damit bewegt und dehnt. Wissenschaftler und Ingenieure aus Illinois beschreiben ihr Design für drahtlose Gesundheits-Tracking-Hautflecken in der Zeitschrift Wissenschaft.
Die medizinische Innovation ist die Arbeit zweier Teams, die von John A. Rogers, einem Professor an der Universität von Illinois, und Yonggang Huang, einem Professor an der Northwestern University, geleitet werden. Er sagt, dass sie das Gerät so entworfen haben, dass es die Gesundheit einer Person überwachen kann. 7 ohne die tägliche Aktivität zu stören.
"Es ist so sanft wie die menschliche Haut und kann sich mit dem Körper bewegen, hat aber gleichzeitig viele verschiedene Überwachungsfunktionen", erklärt Prof. Huang. "Was bei diesem Gerät sehr wichtig ist, ist, dass es drahtlos betrieben wird und in Echtzeit hochwertige Daten über den menschlichen Körper an einen Computer senden kann."
Das Team sieht die Patches für die tägliche Gesundheitsüberwachung. Ohne Kabel, Elektroden oder Klebeband bleiben sie wie temporäre Tattoos auf der Haut haften und senden Daten drahtlos an Ihr Mobiltelefon oder Ihren Computer.
Sie haben bereits einen direkten Vergleich mit herkömmlichen Elektrokardiogramm-Herztätigkeits- und Elektroenzephalographie-Hirnaktivitätsmonitoren durchgeführt und festgestellt, dass die Patches genauso gut funktionieren wie konventionelle Sensoren, während sie viel komfortabler sind.
Komfort ist ein wichtiges Merkmal für Anwendungen wie Stresstests und Schlafstudien, bei denen Patienten ständig Sensoren tragen müssen und sich dennoch bewegen und sich natürlich verhalten.
Ein weiterer potenzieller Nutzen ist die Überwachung der Gesundheit von Patienten mit empfindlicher Haut, beispielsweise von Neugeborenen.
Die Verfügbarkeit von Standard-Chip-Komponenten macht den Patch kosteneffektiv
Die Gruppe an der Universität von Illinois hatte bereits ein Hautpflaster mit ultradünnen Komponenten entwickelt, die sie maßgefertigt und gedruckt hatten. Aber diese neueste Entwicklung verwendet vorgefertigte Chip-basierte Komponenten, die die gleiche Leistung bieten, jedoch zu wesentlich geringeren Kosten.
Das Pflaster selbst besteht aus einer dünnen elastischen Hülle, die mit Flüssigkeit gefüllt ist. Die winzigen Sensoren, Schaltkreise, Funkgeräte und Batterien sind in der Flüssigkeit aufgehängt und auf winzige erhabene Stützen geklebt, so dass sich das darunter liegende Patch dehnen und bewegen kann. Sie können sehen, wie das im folgenden Video funktioniert.
Ein weiteres nettes Merkmal des Designs ist, dass die Drähte, die die Komponenten verbinden, wie Origami gefaltet sind, so dass sich die gesamte Einheit in alle Richtungen mit der Haut dehnen und biegen kann, ohne durch die starren elektronischen Komponenten beschädigt oder eingeschränkt zu werden.
Bessere Datenqualität als Armbänder und Clip-On-Geräte
Die Forscher glauben, dass an der Haut befestigte Geräte ein viel klareres Bild von dem, was vor sich geht, als Armband oder Clip-On-Geräte, die nicht so genau an den Körper gekoppelt sind und mit Hintergrundgeräuschen geplagt sind, weil sie nur relative Bewegung messen können, wie Prof Rogers erklärt:
"Wenn Sie diese an der Haut befestigten Geräte haben und sie an mehreren Stellen des Körpers lokalisieren können, können Sie eine viel tiefere und reichhaltigere Information erhalten, als dies mit Geräten möglich wäre, die nicht gut mit der Haut verbunden sind."
Die Forscher glauben, dass an der Haut angebrachte Geräte ein viel klareres Bild von dem, was vor sich geht, als Armband oder Clip-On-Geräte bieten.
Er sagt, dies sei nur der Anfang dessen, was in der persönlichen Gesundheitsfürsorge möglich ist, wenn man eine Technologie hat, die "sanft und innig auf die Haut integriert ist".
Die Forscher hoffen, dass ihre Technologie über die Gesundheitsüberwachung hinausgeht und auch hilft, Probleme zu erkennen, bevor der Patient sie selbst erkennt. Zum Beispiel könnte es möglich sein, Bewegungsdaten auf Anzeichen von Bewegungsmustern zu analysieren, die mit der Parkinson-Krankheit vereinbar sind, und dabei zu helfen, diese in sehr frühen Stadien zu erkennen.
Mittel aus dem Forschungsstipendium der National Security Science and Engineering Faculty of Energy, der Koreanischen Stiftung für internationale Zusammenarbeit von Wissenschaft und Technologie und dem Energieministerium trugen zur Finanzierung der Studie bei.
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