Tijdelijke tatoeages voorzien medische apparaten van signalen
Als je in het ziekenhuis wordt gecontroleerd, meten sensoren elektrische signalen in je lichaam. Als ze verschuiven, worden ze onnauwkeurig. Tijdelijke tatoeages moeten hier een oplossing voor bieden.
Ingenieurs van de Pennsylvania State University onderzoeken een bijzonder alternatief voor medische sensoren: op te schilderen tatoeages met elektroden. Ze worden verbonden met medische meetapparatuur voor ECG's, EEG's en EMG's, die hersen-, hart- en spieractiviteiten registreren. Zo kunnen ze helpen hartaanvallen te herkennen, hersenstromen te meten en robotprothesen te besturen.
De tatoeages lossen een probleem op van voorgefabriceerde elektroden van metaal of hydrogel: deze kunnen verschuiven. Bijvoorbeeld door beweging gedurende langere tijd, of als de huid zweet of behaard is.
Ingenieurs van de Penn State University hebben hiervoor een oplossing bedacht op basis van op te schilderen tatoeages. Deze bestaan uit geleidende inkt, waarmee de sensoren voor draagbare apparaten (EEG's, ECG's, EMG's) van stroom worden voorzien.
Het team heeft voor deze inkt een voorlopig patent aangevraagd. Het bestaat uit een wateroplossing die gemengd is met polymeren en zure additieven. Het is transparant en plakkerig, maar kan met voedingskleurstof worden gekleurd. Op de huid droogt het in minder dan tien minuten.
Zo kan een arts met de inkt bijvoorbeeld een schattige vos of een haai op de huid schilderen. Door dit speelse karakter zijn de elektroden bijzonder geschikt voor kinderen. Een medisch apparaat is toch veel leuker als het wordt aangebracht met behulp van een tijdelijke tatoeage van het favoriete dier. Daarom willen de ingenieurs de inkt in de toekomst in kinderartspraktijken distribueren.
Twaalf uur betrouwbaar
Een poreus zilverweefsel met verbindingselektroden verbindt de inkt met de sensoren. Het wordt op de geschilderde tatoeage gelegd voordat deze is gedroogd – zo hecht het direct aan de huid.
Daarna sluiten de ingenieurs het weefsel aan op een aansluiting van het bewakingsapparaat. Dit bevestigen ze vervolgens onder de kleding met plakband op de huid. De elektrische signalen worden uiteindelijk via Bluetooth naar een computer overgedragen.
Tussen huidige sensoren en huid kan een luchtspleet ontstaan en leiden tot verkeerde metingen. De inkt ligt direct op de huid en de elektroden van het zilverweefsel kunnen tot meer dan 150 procent van de oorspronkelijke grootte uitzetten. Zo dringt zweet door het weefsel heen, zonder de hechting, de nauwkeurigheid of het draagcomfort te beïnvloeden.
De met de inkt geschilderde elektroden kunnen ECG-signalen tot 12 uur lang registreren en blijven ook tijdens lichamelijke activiteit zitten. Ook spiersignalen registreren de elektroden zo goed, dat men een robotarm op afstand kan besturen. Na 12 uur moeten de elektroden worden afgewassen en opnieuw worden geschilderd.
De volgende stap is een veiligheidscontrole van de MRI-compatibiliteit. De eerste tests verliepen positief, maar er moet worden gegarandeerd dat de geleidende componenten van de geschilderde inkt in het sterke magnetische veld niet opwarmen. Dat zou leiden tot brandwonden op de huid. Ook willen de ingenieurs verder onderzoeken hoe de inkt zich gedraagt bij sterk zweten en verschillende huidtypen en hoe de draagtijd kan worden verlengd.
Voor commercieel gebruik moet het product klinische studies doorlopen en door de bevoegde autoriteiten worden gecertificeerd. Een eerste stap is met de patentaanvraag al in gang gezet. Voordat je zo'n tatoeage daadwerkelijk kunt laten schilderen, zal het echter nog enkele jaren duren.
In mijn wereld achtervolgt Super Mario Stormtroopers met een eenhoorn en mixt Harley Quinn cocktails voor Eddie en Peter in de strandbar. Overal waar ik mijn creativiteit kan uitleven, tintelen mijn vingers. Of misschien komt het omdat er niets anders door mijn aderen stroomt dan chocolade, glitter en koffie.
Van de nieuwe iPhone tot de wederopstanding van de mode uit de jaren 80. De redactie categoriseert.
Alles tonen
