Bærbare sensorer efterligner hud for at hjælpe med sårhelingsprocessen

Forskere ved Binghamton University, State University of New York, har udviklet hud-inspireret elektronik til at tilpasse sig huden, giver mulighed for langsigtet, Høj ydeevne, sårovervågning i realtid hos brugere.

"Vi håber til sidst, at disse sensorer og tekniske præstationer kan hjælpe med at fremme sundhedsapplikationer og give en bedre kvantitativ forståelse af sygdomsprogression, sårpleje, generel sundhed, fitnessovervågning og mere, " sagde Matthew Brown, en ph.d. studerende ved Binghamton University.

Biosensorer er analytiske enheder, der kombinerer en biologisk komponent med en fysisk-kemisk detektor for at observere og analysere et kemisk stof og dets reaktion i kroppen. Konventionel biosensorteknologi, mens et stort fremskridt inden for det medicinske område, har stadig begrænsninger, der skal overvindes, og forbedringer, der skal foretages for at forbedre deres funktionalitet. Forskere ved Binghamton Universitys Intimately Bio-Integrated Biosensors laboratorium har udviklet en hud-inspireret, åben mesh elektromekanisk sensor, der er i stand til at overvåge laktat og ilt på huden.

"Vi er fokuseret på at udvikle næste generations platforme, der kan integreres med biologisk væv (f.eks. hud, neuralt og hjertevæv), " sagde Brown. Under vejledning af adjunkt i biomedicinsk teknik Ahyeon Koh, Brun, masterstuderende Brandon Ashely og Youjoong Park, og bachelorstuderende Sally Kuan designede en sensor, der er struktureret på samme måde som hudens mikroarkitektur. Denne bærbare sensor er udstyret med guldsensorkabler, der er i stand til at udvise mekanik, der ligner hudens elasticitet.

Forskerne håber at skabe en ny sensortilstand, der vil smelte sammen med bærerens krop for at maksimere kropsanalysen for at hjælpe med at forstå kemisk og fysiologisk information.

"Dette emne var interessant for os, fordi vi var meget interesserede i realtid, on-site evaluering af fremskridt i sårheling i en nær fremtid, " sagde Brown. "Både laktat og oxygen er kritiske biomarkører for at få adgang til sårhelingsprogression."

De håber, at fremtidig forskning vil bruge dette hudinspirerede sensordesign til at inkorporere flere biomarkører og skabe endnu flere multifunktionelle sensorer til at hjælpe med sårheling. De håber at se disse sensorer blive udviklet indarbejdet i indre organer for at opnå en øget forståelse af de sygdomme, der påvirker disse organer og den menneskelige krop.

"Den bio-mimik strukturerede sensorplatform tillader fri masseoverførsel mellem biologisk væv og bio-interfacet elektronik, " sagde Koh. "Derfor, dette intimt bio-integrerede sensorsystem er i stand til at bestemme kritiske biokemiske hændelser, mens det er usynligt for det biologiske system eller ikke fremkalder en inflammatorisk reaktion."

Papiret, "Hudinspireret, Open Mesh elektrokemiske sensorer til laktat- og iltovervågning, " blev offentliggjort i Biosensorer og bioelektronik .