Forscher der Binghamton University der State University of New York haben eine neue Elektronik entwickelt, die eine langfristige Echtzeitüberwachung von Wunden bei Patienten ermöglicht. Die flexible Elektronik wurde von der menschlichen Haut inspiriert.
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"Wir hoffen schließlich, dass diese Sensoren und technischen Errungenschaften dazu beitragen können, Anwendungen im Gesundheitswesen voranzutreiben und ein besseres quantitatives Verständnis für Krankheitsprogression, Wundversorgung, allgemeine Gesundheit, Fitnessüberwachung und mehr zu ermöglichen." sagte Matthew Brown, Doktorand an der Binghamton University.
Der Biosensor ist in der Lage, Laktat und Sauerstoff auf der Haut zu überwachen. Biosensoren sind Geräte, die eine biologische Komponente mit einem physiochemischen Detektor kombinieren, um Veränderungen im Körper zu beobachten und zu erkennen. Während Biosensoren ein schnell wachsendes Feld sind, gibt es immer noch Einschränkungen für wassie können erreichen.
"Wir konzentrieren uns auf die Entwicklung von Plattformen der nächsten Generation, die sich in biologisches Gewebe z. B. Haut-, Nerven- und Herzgewebe integrieren lassen", sagte Brown.
Sensor ahmt die Haut nach
Unter der Anleitung des Assistenzprofessors für Biomedizinische Technik Ahyeon Koh, Brown, der Masterstudenten Brandon Ashley und Youjoong Park sowie der Studentin Sally Kuan entwarfen sie einen Sensor, der ähnlich aufgebaut ist wie die Mikroarchitektur der Haut.
Der elektromechanische Sensor mit offenem Netz verfügt über goldene Sensorkabel, mit denen eine ähnliche Mechanik wie bei der Hautelastizität erzielt werden kann.
Die Wissenschaftler hoffen, dass der Sensor für seinen Träger ein unauffälliges Element darstellt. Je mehr ein Sensor nahtlos mit dem Patienten verschmelzen kann, desto besser ist die Qualität der Daten, die der Sensor erfassen kann.
"Dieses Thema war für uns interessant, weil wir sehr daran interessiert waren, den Fortschritt der Wundheilung in naher Zukunft vor Ort in Echtzeit zu bewerten", sagte Brown.
"Sowohl Laktat als auch Sauerstoff sind wichtige Biomarker für den Zugang zur Wundheilung."
Sensor erfasst unsichtbare Prozesse
Es gibt noch einige bedeutende Forschungsarbeiten zu diesem Sensor und im Bereich der Biosensoren in größerem Umfang. Die Entwickler hoffen jedoch, dass er zu mehr multifunktionalen Sensoren führen kann, die bei der Wundheilung helfen.
"Die mit Bio-Mimikry strukturierte Sensorplattform ermöglicht einen freien Stofftransfer zwischen biologischem Gewebe und Elektronik mit Bio-Schnittstelle", sagte Koh.
"Daher ist dieses eng biointegrierte Sensorsystem in der Lage, kritische biochemische Ereignisse zu bestimmen, während es für das biologische System unsichtbar ist oder keine Entzündungsreaktion hervorruft."
Wundheilung ist a komplexer Prozess vom Körper durchgeführt. Wenn eine Person oder ein Tier eine Hautwunde erleidet, bewegen sich Epithelzellen, die die äußere Hautschicht bilden, in Richtung des betroffenen Bereichs, um die Verletzung abzudichten. Dieser Heilungsprozess kann sehr beeinträchtigt werdengroße Brüche oder bei älteren Menschen.
Wunden tödlich für verletzliche
Bei älteren Menschen können Menschen mit anderen bestehenden Gesundheitszuständen oder bei Patienten in Gebieten mit begrenzten medizinischen Wunden tödlich sein. Eine schnelle Wundheilung ist entscheidend, um Infektionen vorzubeugen, die zum Tod führen können.
Viele Wissenschaftler arbeiten an neuen Methoden für den Umgang mit Wunden. Diese reichen von 'zellulärer Reprogrammierung' bis digitale Zellinjektionen .