Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего изобрели клейкий эластичный пластырь, способный проводить ультразвуковое исследование, но пока не ждите фотографий младенцев. Даже без использования в социальных сетях, новая носимая технология вскоре может стать чрезвычайно полезным инструментом для широкого спектра процедур медицинского мониторинга.
Как говорится в статье, опубликованной в понедельник в журнале Nature Biomedical Engineering, группа под руководством профессора наноинженерии Шэн Сюй разработала крошечное носимое устройство, способное измерять жесткость тканей на глубине до 4 сантиметров под кожей с пространственным разрешением 0,5 миллиметра. В своем заявлении соавтор исследования и постдокторский исследователь Хунцзе Ху объяснил, что группа "интегрировала массив ультразвуковых элементов в матрицу из мягкого эластомера и использовала волнистые змеевидные растягивающиеся электроды для соединения этих элементов", создав таким образом конформный пластырь для портативного медицинского мониторинга.
Согласно статье команды, устройство состоит из массива датчиков размером 16 на 16, соединенных семислойным электродом. Все это защищено водонепроницаемым и биосовместимым силиконовым эластомером. Подкладочный слой из композита серебро-эпоксидная смола помогает поглощать чрезмерные вибрации, расширяя полосу пропускания и улучшая разрешение.
В совокупности пластырь удобно прилегает и "акустически соединяется" с кожей пациента для получения повторяющихся трехмерных изображений нижележащих тканей. По сравнению с традиционной ультразвуковой технологией, новый пластырь позволяет вывести мониторинг за пределы больничных условий и устраняет необходимость в помощи персонала. "Это позволяет пациентам постоянно контролировать состояние своего здоровья в любое время и в любом месте", - добавил Ху.
Одна из серьезных проблем, с которой столкнулась команда, связана с фактическим изготовлением пластыря. Традиционные методы изготовления часто требуют высокотемпературных процедур склеивания, которые термически повреждают чувствительность устройства. Чтобы решить эту проблему, команда Сюя заменила паяльную пасту для пластыря на проводящую эпоксидную смолу, которая соединяется при комнатной температуре, что позволяет избежать любых проблем, связанных с выгоранием.
Уже сейчас пластырь команды показывает перспективность в ряде медицинских областей и исследований. Среди потенциальных возможностей использования: мониторинг прогрессирования раковых клеток, которые часто застывают по мере распространения; оценка спортивных травм, затрагивающих сухожилия, связки и мышцы; анализ эффективности лечения заболеваний печени и сердечно-сосудистой системы наряду с результатами химиотерапии. Согласно заявлению UC San Diego, возможность постоянного мониторинга этих проблем со здоровьем может помочь избежать неправильного диагноза и смертельных исходов, а также снизить расходы благодаря новой, неинвазивной альтернативе традиционным больничным процедурам.