Un senzor inteligent pentru piele detectează infecțiile în timp real. Senzorul funcționează fără baterii, se adaptează pielii și poate fi purtat mai multe zile. Oamenii de știință au dezvoltat un senzor inteligent capabil să monitorizeze temperatura pielii în timp real, fără a necesita baterii sau alimentare externă. Acest avans tehnologic permite detectarea rapidă a inflamațiilor sau infecțiilor, contribuind la o medicină mai proactivă, personalizată, eficientă pe termen lung și prietenoasă cu mediul, transmite News.ro.
O echipă internațională, condusă de cercetători de la Universitatea Rovira i Virgili (URV), a dezvoltat un echipament inovator în domeniul tehnologiei medicale: un dispozitiv inteligent capabil să monitorizeze continuu și precis temperatura pielii. Dispozitivul utilizează un sistem termoelectric care funcționează fără baterii sau sursă externă de alimentare, pentru a detecta variațiile de temperatură asociate inflamațiilor și infecțiilor.
Rezultatele proiectului au fost publicate în revista Advanced Science.
Dispozitivul a fost realizat în cadrul unui proiect european, în colaborare cu cercetători de la Universitatea din Porto, specializați în sisteme de recuperare a energiei.
Obiectivul inițial al cercetării a fost creșterea autonomiei senzorilor utilizați în medii medicale și industriale.
„Ideea a fost să evităm dependența de baterii și să creăm dispozitive flexibile care să poată fi adaptate pielii sau altor suprafețe”, a declarat miercuri Eduard Llobet, cercetător în cadrul Departamentului de Inginerie Electronică, Electrică și Automată al URV, într-un comunicat.
Temperatura, indicator-cheie
Temperatura este un indicator esențial pentru diagnosticul precoce al rănilor și al proceselor inflamatorii la nivelul pielii. Variațiile locale de temperatură pot semnala infecții, probleme de vindecare sau alte modificări patologice. Până acum, aceste diagnostice se realizau cu camere infraroșii sau senzori punctuali, dar aceste metode impun imobilizarea pacientului și nu pot monitoriza întreaga suprafață a pielii.
Dispozitivul este capabil să măsoare cu precizie modificări mici de temperatură și să identifice punctele specifice de inflamație, datorită structurii sale bazate pe o rețea de termocupluri. Acestea sunt combinații de materiale semiconductoare care generează un semnal electric atunci când detectează diferențe de temperatură. Potrivit lui Llobet, „este ca și cum am crea o hartă termică a pielii, cu puncte care indică zonele afectate.”
Dispozitivul a fost validat prin simulări numerice și teste experimentale pe piele umană, inclusiv în condiții de transpirație, folosind soluție salină pentru a simula umezeala. Testele au arătat că poate detecta variații de temperatură de până la 0,4°C și reacționează în mai puțin de trei secunde. Astfel, evoluția unei răni poate fi monitorizată în timp real, iar semnele de infecție pot fi identificate rapid.
Tehnologie durabilă de pionierat
Dispozitivul este realizat din materiale termoelectrice flexibile, combinate cu un polimer conductiv imprimat prin tehnici similare celor folosite în imprimarea tricourilor. Asta înseamnă că poate fi fabricat pe substraturi polimerice flexibile, care se adaptează ușor pielii.
„Această configurație nu doar că este mai precisă decât senzorii tradiționali, ci și mai rezistentă la interferențe externe, cum ar fi transpirația sau mișcarea pielii”, a declarat cercetătorul.
Cercetătorii au testat și durabilitatea dispozitivului. Departamentul de Inginerie Mecanică al URV a supus senzorii la sute de cicluri de îndoire pentru a verifica dacă se deteriorează în timp.
„Rezultatele au fost foarte promițătoare, deoarece am demonstrat că senzorul își păstrează funcționalitatea chiar și după deformări repetate”, a spus Silvia de la Flor, șefa departamentului, implicată în cercetare.
Ușor de interpretat și deschis spre aplicații noi
Informațiile oferite de senzor sunt, de asemenea, ușor de interpretat: „Sistemul poate afișa o hartă color cu gradient de temperatură, ceea ce înseamnă că, fără instruire suplimentară, personalul medical poate identifica rapid zonele afectate”, a explicat Llobet. Acest lucru facilitează luarea deciziilor clinice și gestionarea proactivă a sănătății pacientului.
Dispozitivul poate fi purtat timp de câteva zile înainte de a fi înlocuit și, din acest punct de vedere, este similar cu tehnicile convenționale.
„Ideea este ca senzorul să poată fi purtat ca orice alt dispozitiv, fără a afecta confortul persoanei”, a precizat de la Flor.
Această descoperire tehnologică deschide calea către o medicină mai personalizată și mai accesibilă.
Senzorul poate ajuta nu doar la prevenirea infecțiilor în rănile chirurgicale (escare), ci poate fi adaptat și pentru alte aplicații, cum ar fi monitorizarea proceselor inflamatorii sau integrarea în truse medicale.
Echipa de cercetători lucrează deja la noi proiecte pentru extinderea funcționalităților dispozitivului, precum integrarea de biosenzori pentru a măsura alte variabile fiziologice, de exemplu, nivelurile de gaze dizolvate sau biomarkeri specifici.
„Ideea noastră este să continuăm dezvoltarea acestei tehnologii pentru a o face și mai versatilă și utilă în context clinic”, au concluzionat cercetătorii.
