А в чем тренд?
Полимеры играют важную роль в повседневной жизни человека. Из них создаются не только гаджеты, одежда и запчасти, но и многие медицинские изделия. Контактные линзы, бахилы, протезы, инструменты для хирургии, наногели для доставки лекарств, хирургические нити, искусственные органы — все это лишь небольшая часть примеров применения полимеров в медицине.
Как сейчас измеряется активность мозга
Сейчас для диагностики заболеваний головного мозга используется электроэнцефалография (ЭЭГ). Этот метод исследования помогает выявлять различные нарушения, опухоли мозга, эпилепсию и черепно-мозговые травмы.
Во время традиционного ЭЭГ-теста специалисты размещают на голове пациента десятки электродов. Они фиксируют сигналы деятельности мозга и передают их на компьютер.
Как жидкие чернила облегчают процесс ЭЭГ
Для упрощения процедур исследования ученые стали использовать небольшие сенсоры, которые назвали e-tattoos, или электронные татуировки. Ранее они печатались на тонком слое клейкого материала, а затем переносились на кожу, но это было эффективно только на участках без волос. Такие электронные татуировки наносили на грудь, чтобы измерить сердечную деятельность; на мышцы, чтобы определить степень усталости; и даже в подмышечную впадину, чтобы измерить компоненты пота.
«Разработка материалов, совместимых с кожей, покрытой волосами, была постоянной проблемой в технологии электронных татуировок», — объяснила команда Техасского университета в Остине. Чтобы решить эту проблему, ученые разработали тип жидких чернил из проводящих полимеров. Чернила могут протекать через волосы и достигать кожи головы, а после высыхания они работают как тонкопленочный датчик, улавливая активность мозга через кожу головы.
Для определения мест нанесения исследователи используют компьютерный алгоритм. Затем с помощью струйного принтера с цифровым управлением наносят тонкий слой чернил на эти места. По словам исследователей, процесс проходит быстро, не требует контакта и не вызывает дискомфорта у пациентов.
Новые жидкие чернили уже прошли испытания. Команда напечатала электроды электронной татуировки на волосистой части головы пяти участникам эксперимента. Рядом с e-tattoos также прикрепили обычные электроды ЭЭГ. Через шесть часов гель на обычных электродах начал высыхать. Более трети таких электродов не улавливали сигнал, хотя большинство оставшихся электродов имели меньший контакт с кожей, что приводило к менее точному обнаружению сигнала. Электроды электронной татуировки, напротив, демонстрировали стабильную связь в течение как минимум 24 часов.
«Наше исследование потенциально может произвести революцию в разработке неинвазивных устройств для взаимодействия мозга и компьютера», — объяснил соавтор исследования Хосе Миллан из Техасского университета. Также электронные татуировки могут заменить внешнее устройство, что делает технологию более доступной.
➤ Подписывайтесь на телеграм-канал «РБК Трендов» — будьте в курсе последних тенденций в науке, бизнесе, обществе и технологиях.