«Умный» пластырь на основе фиброина шелка предоставляет возможность непрерывного мониторинга состояния новорожденных без использования проводов и взятия крови. Рассмотрим, как функционирует это инновационное устройство.
В отделениях интенсивной терапии недоношенные дети часто выглядят как клубок проводов: датчики температуры, мониторы сердечного ритма и постоянные заборы крови вызывают стресс у младенцев с еще не сформировавшейся кожей. Группа исследователей из Университета Тафтса и ведущих вузов Мюнхена создала радикально более бережную альтернативу — сверхлегкую шелковую наклейку размером меньше монеты, сообщает Medical Xpress.
Этот носимый пластырь способен одновременно измерять температуру, уровень pH, глюкозы и натрия по микрокаплям жидкости, которые естественным образом проходят через кожу младенца. Для этого датчик, толщиной всего в доли миллиметра, использует многослойную структуру: основа из фиброина шелка стабилизирует чувствительные ферменты без охлаждения, слой бумаги с восковым покрытием действует как микротрубопровод для забора жидкости, а медицинский клей защищает конструкцию от влаги инкубатора.
Поскольку кожный барьер недоношенных детей еще не сформирован, они быстро теряют интерстициальную жидкость. Эта уязвимость становится плюсом: пот постоянно поступает к датчику, вызывая изменение цвета красителей (например, с желтого на темно-красный при повышении уровня глюкозы). Для исключения ошибок из-за недостаточного освещения в больнице система искусственного интеллекта анализирует изображения с любой камеры, корректируя угол и освещение, и переводит цвета в точные числовые значения с точностью свыше 91%.
«Мы выявляем процессы, происходящие между лабораторными анализами. Медленное развитие проблемы, которую никто не замечает, пока она не перерастет в чрезвычайную ситуацию. Именно здесь непрерывный мониторинг спасает жизни», — объясняет Бенджамин Шуберт, руководитель исследований в области вычислительной медицины в Мюнхенском университете им. Гельмгольца.
Исследователи подчеркивают, что их цель — создать интерфейс, который дает врачам полную картину состояния пациента, а не один изолированный показатель. Учитывая, что датчик стоит копейки, не требует питания или проводов и может работать со смартфоном, он идеально подходит для развивающихся стран и отдаленных регионов, где высокотехнологичный мониторинг недоступен.
Тем временем в России был разработан инновационный магнитометр. Отечественная разработка открывает перспективы для создания миниатюрных датчиков для медицины, геологоразведки и авиации. Подробности — в другом материале Hi-Tech Mail.
Фото: hi-tech.mail.ru