ساخت برچسب پوستی هوشمندی که فشار خون را با دقت بالا اندازه‌گیری می‌کند

محققان کره‌ای یک برچسب الکترونیکی ساخته‌اند که می‌تواند فشار خون را به صورت مداوم و با دقت بالا مستقیماً از روی پوست اندازه‌گیری کند.

محققان کره‌ای یک برچسب الکترونیکی نرم و انعطاف‌پذیر ساخته‌اند که می‌تواند فشار خون را به صورت مداوم، آنی و با دقتی در سطح بیمارستان، مستقیماً از روی پوست اندازه‌گیری کند. این فناوری که بر پایه «فلز مایع» ساخته شده، جایگزینی بسیار راحت‌تر و دقیق‌تر برای دستگاه‌های بازویی حجیم و سنتی است.

فشار خون بالا، که بیش از ۱.۳ میلیارد نفر را در سراسر جهان تحت تأثیر قرار داده، یکی از اصلی‌ترین عوامل خطر برای بیماری‌های قلبی و سکته مغزی است. بااین‌حال روش‌های پایش فعلی، یعنی دستگاه‌های بازویی (کاف)، محدودیت‌های جدی دارند؛ آنها حجیم، ناراحت‌کننده و فقط قادر به ثبت اندازه‌گیری‌های لحظه‌ای هستند و نمی‌توانند تصویری کامل از نوسانات فشار خون در طول فعالیت‌های روزمره، ورزش یا خواب ارائه دهند.

به گزارش Medical Xpress، محققان دانشگاه ملی سئول (SNU) راه‌حلی برای این مشکل پیدا کرده‌اند. برچسب هوشمند آنها که مانند یک چسب زخم روی پوست قرار می‌گیرد، از یک اصل کاملاً متفاوت برای اندازه‌گیری فشار خون استفاده می‌کند. این دستگاه، تأخیر زمانی بسیار جزئی میان دو سیگنال را اندازه‌گیری می‌کند: سیگنال الکتریکی قلب که تقریباً بلافاصله به مچ دست می‌رسد و نبض مکانیکی که با پمپاژ خون در شریان‌ها، به‌فاصله کسری از ثانیه به مچ دست می‌رسد. این تأخیر زمانی با افزایش فشار خون کوتاه‌تر و با کاهش آن طولانی‌تر می‌شود.

برچسب پوستی هوشمند برای اندازه‌گیری فشار خون

برای ثبت این حرکات فوق‌العاده ظریف پوست، محققان به فلز مایع روی آوردند. این ماده که در دمای اتاق مایع است، رسانایی الکتریکی بالا و کشسانی شبیه به پوست انسان دارد. اما بزرگ‌ترین مسئله، شکل‌دادن به این ماده برای ساخت مدارهای الکترونیکی دقیق بود. محققان با استفاده از یک فرایند پیشرفته به نام «تف جوشی لیزری» (Laser Sintering) با تاباندن پرتو لیزر ذرات فلز مایع را به یکدیگر جوش دادند و مدارهای بسیار ظریف و انعطاف‌پذیر بر روی برچسب ایجاد کردند.

این برچسب هوشمند در آزمایش‌ها عملکردی خیره‌کننده داشت: این برچسب می‌تواند تا ۷ برابر طول اولیه خود کشیده شود و بیش از ۱۰ هزار بار این کشش را بدون افت عملکرد تحمل کند. همچنین در ردیابی تغییرات سریع فشار خون (مانند قبل و بعد از ورزش) عملکردی دقیق‌تر از دستگاه‌های بازویی استاندارد داشت.

محققان اکنون درحال کار بر روی ادغام این برچسب با ارتباطات بی‌سیم و تحلیل‌های مبتنی‌بر هوش مصنوعی هستند تا این فناوری را کاربردی‌تر و در دسترس‌تر کنند.

یافته‌های این پژوهش در ژورنال Advanced Materials منتشر شده است.