با تلاش محققان؛

بهترین حسگر‌های پوشیدنی با مواد جدید ساخته شد

با تلاش محققان آمریکایی حسگر‌های زیستی جدیدی تولید شده‌اند که راه حلی بویژه برای کاربرد‌های پوستی ارائه می‌دهد.

کد خبر: ۸۷۶۶۰۸

جمعه - ۲۸ شهريور ۱۳۹۹ / September 18, 2020

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، حسگر‌های زیستی که روی پوست انسان قرار می‌گیرند یا بطور ایمن درون بدن استفاده می‌شوند، هم برای کاربرد‌های پزشکی و هم برای نظارت‌های سلامتی متداول هستند. یافتن مواد درست برای کنارهم قرار دادن حسگر‌ها و چسباندن آن‌ها به سطح پوست بخش مهمی از بهبود این فناوری است. مطالعه جدید دانشگاه بینگهمتون راه حلی بویژه برای کاربرد‌های پوستی ارائه می‌دهد.

در این مطالعه از پلی دی متیل سیلوکسان (PDMS) استفاده شده است، ماده‌ای سیلیکونی که به دلیل سازگاری بیولوژیکی و مکانیک نرم، بطور متداول در حسگر‌های زیستی استفاده می‌شود. بطور کلی این ماده به عنوان فیلم جامد مورد استفاده قرار می‌گیرد و غیر متخلخل بودن آن می‌تواند منجر به مشکلاتی در قابلیت تنفس حسگر‌ها و تبخیر عرق شود.

در بررسی‌هایی که روی ورزشکاران صورت گرفته دیده شده که بعلت متخلخل نبود مواد، عرق می‌تواند زیر این دستگاه تجمع پیدا کند. این موضوع منجر به التهاب و عدم نظارت مناسب با استفاده از دستگاه می‌شود. مثلا یک آزمایش با آنالیز الکتروکاردیوگرام نشان می‌دهد که پلی دی متیل سیلوکسان متخلخل امکان تبخیر عرق در حین ورزش را فارهم می‌کند و قادر به حفظ سیگنال با وضوح بالاست. اما پلی دی متیل سیلوکسان غیرمتخلخل امکان تبخیر مناسب عرق را نداشته و بعد از ورزش کیفیت سیگنال‌های پایینی تولید می‌کند.

این گروه پلی دی متیل سیلوکسان متخلخل را با استفاده از الکتروریسی ساخته اند، یک روش تولید الیاف نانویی که از نیروی الکتریکی استفاده می‌کند.

در طول آزمایش‌های مکانیکی، محققان دریافتند که این ماده جدید شبیه به کلاژن و بافت کشسان اپیدرم پوست انسان عمل می‌کند. این ماده همچنین قادر است که همانند یک چسب خشک برای الکترونیک عمل کرده و بشدت روی پوست می‌چسبد. همچنین این ماده زیست‌سازگاری بهتری را نسبت به ماده غیرمتخلخل پس از هفت روز نشان داده.

متیو بروان، دانشجوی دکترا گفت: «شما می‌توانید این ماده را در کابرد‌های گسترده ای، جاییکه نیاز دارید تا سیالی مانند عرق از ماده عبور کرده و تبخیر شود، استفاده کنید.»

از آنجا که ساختار نفوذپذیر این ماده قابلیت انتشار بیوسیال، مولکول‌های کوچک و انتشار گاز را دارد، می‌تواند با بافت بیولوژیکی نرم مانند پوست، عصب و قلب با التهاب کم در محل استفاده، ترکیب شود. در بین کاربرد‌هایی که بروان آن‌ها را بررسی می‌کند، دستگاه الکترونیکی برای بهبود زخم‌های طولانی و مزمن، دستگاه ناظر بر تنفس اکسیژن و کربن دی اکسید و چندین دستگاه کاربردی دیگر به چشم می‌خورد. این گروه قصد دارد تا در مراحل بعدی روی حسگر‌های غیرقابل دیدن پوستی کار کند.