Drukowane na skórze e-tatuaże. Alternatywa dla EEG
Tradycyjna elektroencefalografia (EEG) to proces czasochłonny i niewygodny, bo pacjenci muszą przez długi czas siedzieć nieruchomo z głową pokrytą elektrodami i kablami. Naukowcy Uniwersytetu Teksańskiego w Austin opracowali jednak nową technologię, która może zmienić sposób diagnozowania i monitorowania aktywności mózgu.
Naukowcy opracowali atrament, który można wydrukować na skórze głowy pacjenta, tworząc cienkowarstwowy czujnik monitorujący fale mózgowe w czasie rzeczywistym. Ta technologia ma potencjał, aby zrewolucjonizować diagnozowanie neurologiczne oraz rozwój interfejsów mózg-komputer.
Nasze innowacje w projektowaniu sensorów, biokompatybilnym atramencie i szybkim druku torują drogę do produkcji elektronicznych tatuaży na ciele pacjentów. Znajdą one szerokie zastosowanie zarówno w medycynie, jak i poza nią - powiedziała Nanshu Lu, współautorka badania.
Jak działają e-tatuaże?
Tradycyjne EEG wymaga precyzyjnego umieszczania elektrod na skórze głowy za pomocą linijek i ołówków. Elektrody te są następnie podłączane do maszyny długimi kablami, co ogranicza mobilność pacjenta. E-tatuaże to z kolei małe elastyczne czujniki, które ściśle przylegają do skóry i mogą monitorować nie tylko aktywność mózgu, ale również inne funkcje organizmu, jak rytm serca, aktywność mięśni czy temperatura skóry.
Nowatorski atrament składa się z przewodzących polimerów, które mogą wnikać przez włosy i przylegać do skóry głowy, tworząc elektrody. W procesie aplikacji wykorzystano algorytm komputerowy do precyzyjnego rozmieszczenia elektrod. Następnie atrament był nanoszony na skórę za pomocą cyfrowej drukarki atramentowej, co sprawia, że procedura jest szybka, bezdotykowa i bezbolesna.
Testy przynoszą obiecujące rezultaty
Nowa technologia została już przetestowana na pięciu uczestnikach z krótkimi włosami. Porównano działanie e-tatuaży z tradycyjnymi elektrodami EEG. Wyniki były zaskakująco pozytywne, tzn. e-tatuaże wykazały taką samą skuteczność w wykrywaniu fal mózgowych, ale były znacznie wygodniejsze dla pacjentów. Co więcej, podczas gdy tradycyjne elektrody zaczynały tracić funkcjonalność po sześciu godzinach, e-tatuaże działały stabilnie przez całą dobę.
Atrament został również zmodyfikowany, aby tworzyć przewodzące linie łączące elektrody e-tatuaży, co pozwala zastąpić tradycyjne przewody używane w EEG. Obecnie dane są przesyłane przez krótkie przewody do małego urządzenia, ale zespół badawczy planuje dalszy rozwój technologii, w tym integrację bezprzewodowych nadajników, co umożliwi całkowicie bezprzewodowe monitorowanie aktywności mózgu.
Nasze badanie może zrewolucjonizować sposób projektowania nieinwazyjnych urządzeń interfejsu mózg-komputer. E-tatuaże mają potencjał, aby zastąpić zewnętrzne urządzenia i drukować elektronikę bezpośrednio na skórze głowy pacjenta, co uczyni technologię bardziej dostępną - powiedział José Millán, współautor badania.
***
Bądź na bieżąco i zostań jednym z 88 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!
