南極熊導(dǎo)讀:目前,科學(xué)家們正在進行研究,以幫助我們在疾病發(fā)生之前了解它。比較特別的是,一種不需要攜帶任何醫(yī)療器械,只需要在使用者身上紋身,就能實時監(jiān)測身體的健康狀況,這可能實現(xiàn)么?
2022年8月9日,南極熊獲悉,位于首爾西南部大田的,韓國高等科學(xué)技術(shù)研究院 (KAIST) 科學(xué)家們,開發(fā)了一種由液態(tài)金屬和碳納米管組成的,類似生物電極的電子紋身墨水,并且通過3D打印技術(shù),未來很有可能成為健康監(jiān)測的最新工具。
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2022-8-10 15:21 上傳
△該學(xué)院 (KAIST) 項目負(fù)責(zé)人、材料科學(xué)與工程教授Steve Park,展示了與心電圖監(jiān)測系統(tǒng)連接的手臂上的電子紋身
什么是電子紋身?
電子紋身,也被稱為電子紋身或數(shù)字紋身,被應(yīng)用于皮膚潮濕處,在那里停留幾天或直到一個人把它們擦掉,很像兒童的臨時紋身。兒童的紋身僅是為了新奇和美觀,但醫(yī)療紋身可以跟蹤重要的生物標(biāo)志物,如血壓、心率、水化和血糖水平。
據(jù)了解,靈活的電氣元件,如導(dǎo)電墨水,可以用來創(chuàng)建一個電子紋身,可以跟蹤有關(guān)運動者的重要數(shù)據(jù)。據(jù)美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)稱,這些電子紋身,是用一種液態(tài)金屬合金打印超薄電路而制成的。
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△進行的潤濕性測試中,可以看到手臂上有電子紋身 (e-tattoo) 的噴水
施工方式
類似于兒童的美容紋身,在涂抹于皮膚之前必須先潤濕。這些紋身與傳統(tǒng)的醫(yī)療器械相比,具有更類似于輕質(zhì)材料的特性;它們可以彎曲、折疊、扭曲或以其他方式拉伸而不會失去其功能。這就像擁有一個智能創(chuàng)可貼,或者人體的物聯(lián)網(wǎng)。
該團隊表示,隨3D打印和電路打印技術(shù)的最新進展,目前是實現(xiàn)數(shù)字紋身的唯一因素。這位未來醫(yī)學(xué)專家還表示,數(shù)字紋身可以使用金納米棒、石墨烯或其它帶有橡膠背襯的聚合物等材料制作。
南極熊了解到,雖然該團隊還沒有透露更多的技術(shù)信息,但通常會采用反離子電滲技術(shù),在皮膚表面施加一個小電場,利用產(chǎn)生的離子電流,讓皮下組織液中的血糖滲透到皮膚表面。最后,最后,需要通過一個微米厚的超薄柔性生物傳感器設(shè)備,來實現(xiàn)了高精度。測量。
該團隊還表示,嵌入紋身中的微小電極,可以收集有關(guān)佩戴者的數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到手機或其他連接設(shè)備。因為它們將與皮膚持續(xù)直接接觸,它們將比現(xiàn)有的可穿戴技術(shù)更準(zhǔn)確,并可能最終取代它。
最后,由于它們可以通過電生理過程獲得能量,因此它們可以在沒有電池的情況下運行。
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△3D打印和電路打印技術(shù),目前是實現(xiàn)數(shù)字紋身快速發(fā)展的途徑
電子紋身作為韓國健康監(jiān)測的一個工具
在韓國,在過去的十年中紋身相對得到了普及。所以,未來,它們可能很快就會成為健康監(jiān)測的最新工具。新的醫(yī)療技術(shù)將利用紋身植入設(shè)備,可以跟蹤人們的生命體征,甚至在出現(xiàn)潛在健康問題時發(fā)出警報。
紋身由基于鎵的非侵入性顆粒制成,鎵是一種柔軟的銀色金屬,通常存在于半導(dǎo)體和溫度計中。紋身中耐用的鍍鉑碳納米管將有助于導(dǎo)電。
使用可以放置在任何地方的便攜式顯示器(如手機等),也可以使用這種技術(shù)檢查讀數(shù),在發(fā)生醫(yī)療緊急情況時,系統(tǒng)將立即傳送通知。
Park解釋到:"當(dāng)它被涂在皮膚上時,即使有摩擦,紋身也不會脫落,而僅使用液態(tài)金屬時,這是不可能實現(xiàn)的。他還強調(diào):“紋身具有生物相容性,這意味著它不會傷害活組織!
然而,目前的技術(shù)受限于它仍然需要布線來獲取數(shù)據(jù)這一事實,Park說:“未來,我們希望做的是連接一個集成了這種墨水的無線芯片,這樣我們就可以進行無線通信,或者我們可以在我們的身體之間來回發(fā)送信號到外部設(shè)備!
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