Bayi dalam unit rawatan intensif neonatal (NICU) adalah kecil, rapuh dan dilindungi dalam wayar. Wayar untuk mengawasi kadar jantung, wayar untuk memantau tekanan darah, wayar untuk suhu pemantauan, wayar untuk memantau oksigenasi darah. Ia menjadikan sukar bagi bayi untuk melancarkan lengan kecil mereka, dan ia menjadikannya lebih sukar untuk ibu bapa menyentuh mereka, apalagi menjemput mereka.
Kandungan Terkait
- Adakah Rahim Buatan Ini Satu Hari Meningkatkan Penjagaan Pramatang?
Kini, terima kasih kepada kemajuan dalam sains bahan, wayar itu akhirnya hilang. Penyelidik di Northwestern University telah membangunkan tampalan elektronik yang sangat nipis dan boleh diperbaharui untuk memantau pelbagai tanda-tanda penting dan pergerakan tubuh.
Tompok ini "mempunyai potensi yang kuat untuk menjadikan penjagaan kesihatan dan pemulihan manusia lebih cekap dan berkesan, " kata John Rogers, saintis yang mengetuai penyelidikan.
Tompok-tompok yang kini berada di dalam ujian manusia, kelihatan lebih kurang seperti tatu sementara. Mereka dicipta dengan meletakkan cip semikonduktor kecil pada substrat yang boleh diperbaharui. Substrat ini tertanam dengan corak-corak filamen logam, yang memungkinkan untuk membawa isyarat elektrik. Seluruhnya menggunakan antena kecil untuk menghantar maklumat tanpa wayar, sehingga mereka tidak perlu dilampirkan pada kabel atau tiub apa pun. Rogers memanggil patch "epidermal electronics."
Manfaat untuk bayi di NICU adalah jelas-dalam ujian awal, satu bayi yang terus melepaskan wayar sensor tradisional telah sama sekali tidak diganggu oleh elektronik epidermal. Tetapi ia bukan hanya bayi NICU yang dapat bertahan. Rogers dan pasukannya juga menguji elektronik epidermal di beberapa kawasan berbeza. Satu bidang adalah ubat pemulihan. Bermula pada bulan Jun, pasukan Rogers 'akan melancarkan percubaan pada pesakit dengan penyakit Parkinson, yang sering dilemahkan oleh gegaran sukarela. Perbicaraan akan melibatkan meletakkan patch di pelbagai tempat di seluruh badan subjek dan menggunakannya untuk mengukur aktiviti otot dan ciri gerakan.
"Matlamatnya adalah untuk membangunkan analitik yang cukup tepat yang membolehkan kita menentukan permulaan gegaran yang sangat awal, mencirikan perkembangan penyakit, dan juga untuk menentukan keberkesanan ubat, " kata Rogers.
Dengan memantau aktiviti neuromuskular pesakit, para penyelidik juga dapat mengetahui, berdasarkan kenaikan kecil dalam gegaran, sama ada pesakit telah melangkau ubat-ubatan mereka.
Teknologi yang sama boleh berguna untuk pesakit strok, sehingga memungkinkan para doktor mengesan kemajuan mereka ketika mereka menjalani pemulihan di rumah.
Rogers dan pasukannya juga menguji elektronik epidermal dengan pelbagai pasukan sukan profesional (Rogers tidak bebas untuk mengatakan yang mana, tetapi mereka termasuk pasukan bola sepak, besbol dan bola keranjang). Teknologi ini dapat menjejaki kemajuan latihan, yang membolehkan jurulatih melihat, contohnya, jika kendi menggunakan bentuk yang betul. Ia juga boleh memantau perubahan kecil dalam pergerakan yang memberi isyarat keletihan di padang, membiarkan jurulatih melihat apabila pemain menjadi terlalu lelah untuk bermain secara optimum, jauh sebelum ia jelas kepada sesiapa.
"Ideanya adalah untuk mereka bentuk alat-alat ini supaya anda boleh memantau kadar denyutan jantung, melancarkan mekanik, mekanisme menembak membuang percuma [dan banyak lagi], " kata Rogers.
Rogers telah bekerja pada teknologi elektronik fleksibel selama bertahun-tahun. Pada tahun 2011, beliau menerbitkan artikel dalam Sains yang memperincikan prototaip patch kulitnya, yang kemudiannya diperbaiki untuk menjadikannya lebih tahan lama. Pada tahun 2015, makmalnya keluar dengan versi patch yang dapat mengukur aliran darah, sementara tahun lepas mereka membuat patch untuk menganalisis peluh untuk penanda biokimia. Dalam ulasan mengenai kerja Rogers dalam Sains, jurutera Zhenqiang Ma menulis bahawa elektronik epidermis berpotensi menyelesaikan masalah terkini dengan pemantauan kesihatan dan "membolehkan pemantauan menjadi lebih mudah, lebih dipercayai, dan tidak terganggu." Beliau juga menulis bahawa "lain-lain jenis kulit elektronik dengan aplikasi di luar fisiologi, seperti penuaian haba badan dan radio boleh pakai, juga boleh menunjuk arah yang menarik untuk kerja masa depan."
Walaupun Rogers dianggap sebagai bapa elektronik epidermis, beberapa penyelidik sedang berusaha untuk memajukan teknologi dalam beberapa cara. Ada yang percaya elektronik yang fleksibel akan digunakan untuk aplikasi di luar kulit, seperti alat pacu jantung, dan mungkin menjadi ubat-ubatan yang sentiasa ada pada kesihatan, sentiasa memeriksa benda-benda seperti paras oksigen darah dan gula darah. Penyelidik dari Stanford ke MIT ke universiti-universiti di Jepun dan Sweden sedang menjalankan pelbagai aspek elektronik fleksibel, termasuk membuat teknologi lebih kecil dan lebih tahan lama.
Syarikat kosmetik Laroche-Posay telah mencipta patch berbentuk hati untuk memantau pendedahan UV; kini terdapat senarai pantau untuk peranti ini. Tidak seperti elektronik epidermal Rogers, yang menghantar data tanpa wayar, patch UV berfungsi dengan menukar warna; aplikasi telefon pintar yang sepadan membaca perubahan warna dan memberitahu anda jika anda telah berada di bawah matahari terlalu lama.
Selepas 10 tahun bekerja mewujudkan elektronik epidermis, cabaran yang tinggal lebih kurang mengenai kejuruteraan daripada pengoptimuman dan keselamatan, kata Rogers. Oleh kerana peranti menghantar secara wayarles, penyulitan data akan menjadi kebimbangan. Rogers juga berharap untuk membangunkan peranti itu lagi, berpotensi memberi mereka kemampuan untuk mencuba biofluid seperti peluh dan melakukan analisis kimia biomarker yang menunjukkan kesihatan atau penyakit. (Rogers telah melakukan kerja di kawasan ini) Pasukan juga sedang mengkaji membangunkan peranti untuk menyampaikan cecair melalui kulit, yang boleh menjadi cara yang tidak mengganggu untuk memberikan ubat-ubatan.
"Kami cukup optimistik mengenainya, " kata Rogers. "Terdapat banyak perkara yang boleh kita lakukan hari ini, dan terdapat banyak potensi untuk perkara tambahan pada masa akan datang."
