Создан гибкий пластырь для диагностики сердечных нарушений прямо на теле

Исследователи из Чикагского университета разработали электронный пластырь толщиной с кожу, способный обнаруживать опасные нарушения сердечного ритма без передачи данных на внешние серверы. При тестировании на данных о фибрилляции желудочков устройство показало точность 99,6 процента, распознав аномальные электрические импульсы даже при растяжении материала более чем в полтора раза.

Устройство работает на основе органических электрохимических транзисторов, которые обрабатывают сигналы с помощью электрических токов и ионов. Такая архитектура позволяет проводить анализ состояния здоровья в режиме реального времени прямо на теле пациента за миллисекунды. Конструкция содержит около 10 тысяч транзисторов на квадратный сантиметр, которые размещены с помощью инновационного полимерного геля, затвердевающего под воздействием ультрафиолетового излучения.

Локальная обработка данных критически важна в экстренных медицинских ситуациях, когда на счету каждая секунда. Пластырь решает проблему зависимости от беспроводной связи и задержек, связанных с отправкой информации на удаленные серверы.

Исследователи также встроили в пластырь нейронную сеть для оценки риска сердечного приступа на основе персональных параметров, включая уровень холестерина, гликемию, показатели электрокардиограммы и максимальную частоту пульса. При тестировании точность этой функции составила 83,5 %.

Главное препятствие при разработке заключалось в том, что мягкие электролиты растекались, как жидкость, и вызывали короткие замыкания. Традиционные методы микроэлектроники также повреждали гибкую поверхность. Команда решила эту проблему, адаптировав полимеры для совместимости с фотолитографией — основной технологией изготовления микросхем.

В настоящее время разработчики интегрируют вычислительные системы пластыря с эластичными каналами беспроводной передачи данных и усовершенствованными датчиками для создания полностью автономной платформы для мониторинга здоровья, совместимой с человеческим телом.

Источник: Interestingeng Iineering