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Jun 22, 2023

Nuovo cellulare e

Researchers have developed a mobile, noninvasive, ultrathin, stretchable,

I ricercatori hanno sviluppato un tatuaggio elettronico mobile, non invasivo, ultrasottile, elastico e alimentato a batteria che misura simultaneamente l’attività elettrica e meccanica del cuore, offrendo un nuovo metodo di diagnosi e monitoraggio delle malattie cardiache.

Nuovi modi di diagnosticare le malattie cardiache, una delle principali cause di morte nel mondo, sono sempre benvenuti, soprattutto se non richiedono il ricovero in ospedale o in clinica. Inserisci il tatuaggio elettronico, o e-tatuaggio, che sta guadagnando popolarità come mezzo per tracciare importanti biomarcatori.

Connubio tra tecnologie di stampa 3D e di circuiti, gli e-tatuaggi rappresentano dispositivi sanitari indossabili di prossima generazione. Vengono applicati sulla pelle in modo molto simile al tatuaggio temporaneo di un bambino e i loro sensori integrati registrano e trasmettono dati come frequenza cardiaca e ritmo, pressione sanguigna o livelli di stress a uno smartphone o altro dispositivo connesso.

Un team guidato da ricercatori dell’Università del Texas ad Austin ha migliorato il design precedente, scoperto nel 2019, rendendo il loro nuovo tatuaggio elettronico wireless e mobile.

Come il modello precedente, la nuova versione dell'e-tattoo monitora continuamente l'attività elettrica del cuore (elettrocardiografia o ECG) e i suoni prodotti quando il cuore batte (sismocardiografia o SCG), fornendo un'indicazione della meccanica del cuore. I suoni cardiaci vengono creati mentre il sangue scorre attraverso le valvole del cuore, provocandone l'apertura e la chiusura. Suoni cardiaci anormali come i soffi possono indicare problemi alle valvole cardiache.

Di solito, i suoni cardiaci vengono misurati da un medico utilizzando uno stetoscopio. L'e-tatuaggio offre un modo per monitorare i suoni cardiaci che non richiede la visita di un medico. La sua capacità di misurare in modo sincrono sia le informazioni elettriche che quelle meccaniche è importante per scopi diagnostici, affermano i ricercatori.

"Queste due misurazioni, elettrica e meccanica, insieme possono fornire un quadro molto più completo e completo di ciò che sta accadendo al cuore", ha affermato Nanshu Lu, autore corrispondente dello studio. "Ci sono molte altre caratteristiche cardiache che potrebbero essere estratte dai due segnali misurati in modo sincrono in modo non invasivo."

L'e-tattoo trasparente è costituito da una serie di piccoli circuiti e sensori accuratamente disposti collegati da connessioni elastiche, il che significa che può adattarsi al petto di chi lo indossa come una medicazione.

A 200 micrometri, il tatuaggio elettronico ha circa la larghezza di due capelli umani. Pesa solo 2,5 ge funziona con una batteria da un centesimo (0,75 pollici/19 mm) che dura più di 40 ore. Inoltre, la batteria può essere facilmente sostituita da chi lo indossa. I dati raccolti vengono trasmessi in streaming in modalità wireless in tempo reale a un dispositivo abilitato Bluetooth.

I ricercatori affermano che il loro dispositivo di monitoraggio mobile e non invasivo presenta molti vantaggi. Per prima cosa, non richiede un viaggio in ospedale o in clinica e non ha bisogno di essere collegato agli ingombranti e ingombranti dispositivi cablati tradizionalmente utilizzati per il monitoraggio cardiaco. Inoltre, indossare un dispositivo mobile a casa – invece di essere monitorato per brevi periodi in un ambiente clinico – ha maggiori probabilità di individuare i problemi prima, consentendo un intervento precoce.

"La maggior parte delle patologie cardiache non sono molto evidenti", ha detto Lu. "Il danno viene fatto in background e non ce ne rendiamo nemmeno conto. Se possiamo avere un monitoraggio mobile e continuo a casa, allora possiamo fare diagnosi e trattamenti precoci e, se ciò può essere fatto, l'80% dei casi di malattie cardiache la malattia può essere prevenuta."

Il team di ricerca ha testato il proprio tatuaggio elettronico su cinque pazienti sani nei loro ambienti quotidiani e ha scoperto che forniva misurazioni accurate con un basso tasso di errore. Il prossimo passo sarà che i ricercatori testeranno ulteriormente il dispositivo, con l’obiettivo di ampliarne l’utilizzo a diversi tipi di pazienti.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Advanced Electronic Materials.

Fonte: Università del Texas ad Austin