Ερευνητές του Πανεπιστημίου Northwestern ανέπτυξαν μια πρωτοποριακή φορετή συσκευή που μετρά την «αναπνοή» του δέρματος. Ανιχνεύοντας μόρια που εκπέμπονται από την επιδερμίδα, η τεχνολογία αυτή προσφέρει νέες δυνατότητες στην παρακολούθηση της επούλωσης τραυμάτων, της ενυδάτωσης του οργανισμού και της έγκαιρης διάγνωσης βακτηριακών λοιμώξεων.
Η μελέτη τους, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature, παρουσιάζει ένα νέο σύστημα που ονομάζεται αισθητήρας επιδερμικής ροής (epidermal flux sensor – EFS). Λειτουργεί δημιουργώντας έναν μικρό θάλαμο πάνω από την επιφάνεια του δέρματος. Στο εσωτερικό του, αισθητήρες μετρούν υδρατμούς, πτητικές οργανικές ενώσεις (VOCs) και διοξείδιο του άνθρακα που είτε εξέρχονται είτε εισέρχονται στο σώμα μέσω του δέρματος.
Οι αισθητήρες δεν χρειάζεται να έρχονται σε άμεση επαφή με πληγές ή τραυματισμένο δέρμα, καθιστώντας την τεχνολογία ιδιαίτερα χρήσιμη για την παρακολούθηση της επούλωσης χωρίς να παρεμβαίνει στη διαδικασία. Η συσκευή διαθέτει έναν μηχανισμό με προγραμματιζόμενη βαλβίδα που ανοιγοκλείνει για να ελέγχει τη ροή αέρα μέσα στον θάλαμο. Όταν ο θάλαμος είναι κλειστός, συγκρατεί τις ουσίες που εκπέμπει το δέρμα και οι αισθητήρες παρακολουθούν πώς αλλάζει η συγκέντρωσή τους με την πάροδο του χρόνου. Μέσα από αυτήν την ανάλυση, η συσκευή υπολογίζει πόσο γρήγορα τα μόρια εισέρχονται ή εξέρχονται από το σώμα.
Σε ένα πείραμα, οι ερευνητές τοποθέτησαν αισθητήρες EFS σε έξι διαφορετικά σημεία του σώματος ταυτόχρονα για να παρακολουθήσουν την ολική απώλεια υγρών από το σώμα. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τη διαχείριση υγρών σε πρόωρα βρέφη, όπου η σωστή ενυδάτωση είναι κρίσιμη.
Η ομάδα δοκίμασε τη συσκευή σε φυσιολογικά και διαβητικά ποντίκια με τραύματα στο δέρμα. Στα φυσιολογικά ποντίκια, η επούλωση και η αποκατάσταση της λειτουργίας του δερματικού φραγμού συνέβαιναν παράλληλα. Στα διαβητικά ποντίκια, ωστόσο, ενώ η πληγή φαινόταν να είχε επουλωθεί, ο αισθητήρας ανίχνευσε ότι η λειτουργία του φραγμού δεν είχε αποκατασταθεί παρά εβδομάδες αργότερα — στοιχείο ιδιαίτερα σημαντικό για την αντιμετώπιση των διαβητικών ελκών.
Η ομάδα εξέτασε επίσης την ικανότητα της συσκευής να ανιχνεύει την ανάπτυξη βακτηρίων σε πληγές. Μετά την εισαγωγή βακτηρίων E. coli σε πληγές δέρματος χοίρων, ο αισθητήρας εντόπισε ένα χαρακτηριστικό μοτίβο αύξησης των εκπομπών πτητικών οργανικών ενώσεων (VOCs), το οποίο ταυτιζόταν με την ανάπτυξη των βακτηρίων. Η τεχνολογία αυτή λειτούργησε αποτελεσματικά ως σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης για λοιμώξεις πληγών.
Αυτή η τεχνολογία αντιπροσωπεύει μια εντελώς νέα προσέγγιση στην παρακολούθηση του τρόπου με τον οποίο το σώμα μας αλληλεπιδρά με το περιβάλλον. Μετρώντας τις ουσίες που εισέρχονται και εξέρχονται από το δέρμα μας, αυτή η πλατφόρμα ανίχνευσης χωρίς επαφή ανοίγει νέες δυνατότητες για την εξατομικευμένη υγειονομική περίθαλψη, τη διαχείριση τραυμάτων και την παρακολούθηση της περιβαλλοντικής ασφάλειας.
πηγή ertnews.gr
φωτο: John A. Rogers/ Northwestern University
