Intelligens matracok és érzékelők a legérzékenyebb bőr védelmére

Azok az emberek, akik nem tudnak önállóan pozíciót változtatni, mint például újszülöttek, betegek és kórházi betegek, előbb-utóbb hajlamosak a fejlődésre. nyomás okozta bőrelváltozások hosszan tartó a bőrön.

Csak Svájcban évente körülbelül 300 millió frankot költenek a betegség kezelésére felfekvések – olyan probléma, amely az egészségi állapot általános romlásához vezethet, és amely egészen a közelmúltig megoldhatatlannak tűnt.

Az EMPA tudósai azonban most jöttek rá két zseniális megoldás amely lehetővé teszi számunkra, hogy határozottan intelligens módon kezeljük a nyomássérülések problémáját: miközben a San Gallói Biomimetic Membranes and Fabrics laboratóriumban egy speciális matrac újszülöttek számáraA ProTex projekt az EMPA, a Berni Egyetem, a Kelet-Svájci Alkalmazott Tudományok Egyeteme és a St. Gallen-i Bischoff Textil AG kutatóit egyesíti egy „intelligens” textil érzékelők amely segít az ágyhoz kötött embereken a felfekvések kialakulásának megelőzésében.

A forradalmi érzékelők, amelyek akkumulátorok millióit takaríthatják meg
"Intelligens" kontaktlencsék egy új világ felfedezéséhez

A megelőzéshez vezető út a tudományon keresztül halad

Amikor a miénk bőr hosszú ideig túlzott nyomásnak van kitéve, és megsérül. Milyen eredmények vannak bőrelváltozások felfekvésként ismert, ez a probléma főként olyan embereket érint, akik nem tudnak önállóan pozíciót változtatni.

A magas kockázatú populáció ebben az összefüggésben főként kerekesszékes emberek, idősek és néhány kórházi beteg, köztük újszülöttek az intenzív osztályokon.

Ezen elváltozások kezelése bonyolult és meglehetősen költséges. "is", azt állítja Simon Annaheim, az EMPA kutatója a St. Gallen-i Biomimetic Membranes and Textiles Laboratory-ban.A meglévő betegségeket súlyosbíthatják ezek a nyomássérülések“. A fiatal tudós szerint a legésszerűbb út az lenne kezdettől fogva kerülje el az ilyen sebek kialakulását.

A projekt, amelyen az EMPA kutatója dolgozik, különös figyelmet fordít újszülöttek szükségletei. Valójában a bőr jellemzői életkoronként teljesen eltérőek: ha a felnőtteknél a fő kockázati tényező a bőr felületi súrlódása és a szövetek légáteresztő képességének hiánya, akkor az újszülötteknél a probléma. teljesen más típusúak.

Simon Annaheim szerint a hagyományos matracok nem alkalmasak olyan babák számára, akik nem tudnak önállóan mozogni. Csapata ezért az ország kutatóival dolgozik együtt Zürichi Politechnikum, azZürichi Alkalmazott Tudományok Egyeteme (ZHAW) és aZürichi Egyetemi Gyermekkórház optimális pihenőfelületet találni az újszülöttek érzékeny bőrének.

A robotika, a „szín” szenzor, amely a bőr érzékenységét utánozza
A hatás… a biológiailag lebomló 3D érzékelők és kijelzők kaméleonja

Speciális matrac újszülöttek bőrére

Alkalmazkodni képes matrac kifejlesztése újszülöttek egyéni igényei kórházba került, a kutatók azzal kezdték, hogy meghatározták a nyomásviszonyokat a nagyon fiatal gyermekek testének különböző régióiban: „A nyomásérzékelőink ezt mutatták a fej, a vállak és a gerinc alsó része ezeken a területeken a legnagyobb a felfekvések kockázata– magyarázza ismét Annaheim.

Ebből a feltételezésből kiindulva a kutatók kifejlesztettek egy speciális légmatracot, amely a következő anyagokból áll három szoba amely segítségével nyomásérzékelők és egy mikroprocesszorral, elektronikus pumpával pontosan felfújható, minimalizálva a test különböző területeire kifejtett nyomást.

Az EMPA-nál kifejlesztett infravörös lézeres eljárásnak köszönhetően lehetővé vált a matrac előállítása a rugalmas és többrétegű polimer membrán, gyengéd a bőrhöz és mentes az irritáló varratoktól.

A laboratóriumi fejlesztés után áttértünk a gyakorlatra. A tesztek eredménye pedig több mint ígéretes: egy habszivacs matrachoz képest a prototípus csökkentette a nyomást a test sérülékeny részein 40 százalékig. Már csak a vizsgálat hatókörének kiszélesítése van hátra: a Zürichi Egyetemi Gyermekkórház Intenzív Terápiás Orvostudományi és Neonatológiai Osztályán hamarosan nagyobb vizsgálat kezdődik.

Így a bélbaktériumok rontják a gyerekek álmát
Terek és egészség: Château-d'Œx és Lichtensteig svájci példái

Intelligens érzékelők a felfekvés megelőzésére

Az EMPA-nál készülő második projekt a felnőttek szükségleteire összpontosít, egy nagyon alapvető koncepcióból indulva ki: a kulcs konvertálni a kockázati tényezőket a vérnyomás zavarait riasztó jelzésekké, amelyek hasznosak a kezelők számára.

Ha hosszú ideig ugyanabban a testhelyzetben, ülve vagy fekve marad, vérnyomás- és keringési problémákat okoz oxigénhiány a szövetekben: a szabadon mozogni tudó embereknél ez mozgásreflexet vált ki, ami pozícióváltásra készteti az alanyt. Paraplegiában vagy kómában szenvedőknél azonban ez neurológiai visszajelzés meg lehet állítani.

Ezekben az esetekben a szövetkárosodás kockázatát korán jelezni lehet intelligens érzékelők mint a ben kifejlesztettek ProTex projekt, amelyben az EMPA, a Berni Egyetem, a Kelet-Svájci Alkalmazott Tudományok Egyeteme (OST) és a St. Gallen-i Bischoff Textil AG kutatói vesznek részt.

Az új szenzorrendszer a következőkből áll intelligens szövetek, amelyek valós idejű adatelemző eszközökhöz kapcsolódnak. "A bőrbarát textil érzékelők két különböző funkcionális polimer szálat tartalmaznak", Magyarázza Luciano Boesel az EMPA St. Gallen-i Biomimetikai és Textil Membránok Laboratóriumában.

A nyomásérzékeny szálak mellett a kutatók integrálták fényvezető polimer szálak (POF) amelyek lehetővé teszik az oxigén mérését: „Amint a bőr oxigéntartalma csökken, az érzékelőrendszer a szövetkárosodás növekvő kockázatát jelzi– magyarázza Boesel.

Az adatokat közvetlenül a betegnek vagy az ápolószemélyzetnek továbbítják, lehetővé téve a beavatkozást a szövet károsodása előtt.

Mindenkinek segíteni abban, hogy jobb legyen: ez az egészség a mesterséges intelligencia korában
A "leleményesség laboratóriuma" a Balgrist Kórház gazdagítására

ProTex: textil érzékelők és optikai szálak a jövő intelligens szöveteihez

I ProTex érzékelők beépíthetők ruházatba, például fehérneműbe vagy zokniba, és képesek mérni a bőr és a velük érintkező szövetek nyomását és oxigéntelítettségét.

Amikor az oxigéntartalom csökken, és az érzékelők sérülésveszélyt észlelnek, riasztási jelzés aktiválódik. "Érzékelőink új megközelítést képviselnek hordozható érzékelők és egyben fontos lépést jelentenek az „okos” ruházat felé"", magyarázza Farkas Ursula a Berni Egyetemen.

Ebben a projektben aKelet-Svájc Alkalmazott Tudományok Egyeteme miniatürizált interfészt biztosít az optikai szálak számára, míg aEMPA hozzájárul az egyetem által kifejlesztett új mikrofluidikus nedves fonási eljárással készült POF optikai szálakhoz. "Egyikünk sem tudta egyedül végrehajtani a projektet– magyarázza Boesel.

Az új POF gyártási módszer ez egyike annak a három szabadalomnak, amelyek a ProTex projekt részeként jelentek meg: fontos fejlődés, amely lehetővé teszi a polimer komponensek mikrométeres nagyságrendben és a szálak környezetbarátabb feldolgozásával.

A ProTex projekt tanulmányaiból született másik érdekes szabadalom a légáteresztő textil érzékelő amely közvetlenül a bőrön viselhető, és amely már közel áll a piacra dobáshoz Berni spin-off Sensawear.

Röviden: a kutatás gyorsan halad, és a tudósok nem titkolják elégedettségüket: "A ProTex eredmények és technológiák a jövőben további alkalmazásokat tesznek lehetővé a számítástechnika területén hordható érzékelők és okos ruházat– mondja Boesel meggyőződéssel.

A tökéletes polimer keresése: Dorina Opris küldetése
Papírra vagy PET fóliára nyomtatott tranzisztorok? Svájc már majdnem ott van…