Strækbar smart sensor et lovende alternativ til smertefulde blodprøver

Forskere har skabt en fleksibel, trådløs sensor, der bæres på huden, som overvåger pH -værdien af ​​brugerens sved i realtid. Udviklet i løbet af det EU-finansierede projekt CONTEST, enheden er en springbræt i retning af at eliminere invasive blodprøver ved overvågning af kemiske niveauer i kroppen.

Overvågning af kroniske tilstande som diabetes og nyresygdom indebærer i øjeblikket at trække blod fra patientens krop. Imidlertid, de stoffer, der testes i blodet, såsom glucose og urinstof, findes også i sved. "Menneskelig sved indeholder meget af de samme fysiologiske oplysninger, som blod gør, og dets anvendelse i diagnosesystemer har den væsentlige fordel, at det ikke behøver at bryde huden for at administrere tests, "siger prof. Ravinder Dahiya, en af ​​projektets koordinatorer, i en nyhedsartikel fra Glasgow University. Med en effektiv svedovervågningssensor, smertefulde pin-prick blodprøver kan derfor potentielt blive fortid. Men kun hvis enheden, der måler niveauerne af disse stoffer i sved, også er designet med brugerens komfort i tankerne.

Tilbyder et praktisk alternativ til de stive materialer, der bruges i nuværende ikke-invasive bærbare systemer, CONTEST -teamets pH -sensor kan strække og bøje for at passe til konturerne af brugernes kroppe og er derfor mere behagelig at have på. Dens egenskaber er beskrevet i et papir, der er offentliggjort i tidsskriftet Biosensorer og bioelektronik .

Sensoren er en 1 cm2 strækbar, trådløst system, hvis pH-registrerende elektrode er fremstillet af en ny grafit-polyurethankomposit. Takket være et par serpentinformede sammenkoblende stykker, sensoren kan strække op til 53 % i længden og stadig præstere godt. Test har også vist, at det kan tåle at blive strakt med 30 % op til 500 gange.

Enheden har en hurtig og stabil responstid for sved -pH -niveauer mellem 5 og 9, giver resultater inden for 8 sekunder. I øvrigt, stoffer som natrium, kalium og glukose, der findes i sved, har næsten ingen indflydelse på pH -sensorens ydeevne.

Ingeniørernes trådløse sensor har også en ekstra fordel. Selvom traditionelle trådløse systemer, der overfører data via Bluetooth, ofte er omfangsrige og skal oplades ofte, den nye sensor kan overføre sine data uden at bruge ekstern strøm. PH-data sendes til en ledsagende smartphone gennem en strækbar radiofrekvensidentifikationsantenne, som fungerer godt, så længe sensoren er under 20 % belastning. Dataene overføres løbende til en smartphone -app kaldet SenseAble, som lader brugerne spore deres pH -niveauer i realtid.

Efter at have demonstreret sensorens evne til at måle pH -niveauer, teamet har nu påbegyndt forskning for at udvide sine diagnostiske muligheder. "Vi planlægger at tilføje sensorer, der er i stand til at måle glukose, ammoniak og urinstof, for eksempel, og i sidste ende vil vi gerne se et system klar til markedet i de næste par år, "siger prof. Dahiya.

CONTEST (Collaborative Network for Training in Electronic Skin Technology) uddannede unge forskere i designet, fremstilling, karakterisering og brug af e-skins. Projektet undersøgte måder at integrere sensorer på fleksible underlag ved hjælp af organiske og uorganiske halvledende materialer. Der blev også undersøgt om anvendelse af e-skin i robot- og menneskelige miljøgrænseflader. Et innovativt resultat var den nye anvendelse, der blev fundet til e-hud som en smertesensor.