Интелигентни душеци и сензори за заштита на најделикатната кожа

Луѓето кои не можат самостојно да ја менуваат положбата, како што се новороденчињата, болните и хоспитализираните пациенти, порано или подоцна, имаат тенденција да се развијат лезии на кожата предизвикани од притисок продолжен на кожата.

Само во Швајцарија годишно се трошат околу 300 милиони франци за лекување на пиаге да декубито – проблем кој може да доведе до општо влошување на здравствената состојба и кој до неодамна изгледаше несовладлив.

Меѓутоа, научниците од ЕМПА само што дошле до тоа две брилијантни решенија што ќе ни овозможи да се справиме со проблемот со повредите од притисок на дефинитивно паметен начин: додека во лабораторијата за биомиметички мембрани и ткаенини во Сан Гало работиме на специјален душек за новороденчиња, проектот ProTex ги обединува истражувачите од EMPA, Универзитетот во Берн, Универзитетот за применети науки на Источна Швајцарија и Bischoff Textil AG во Сент Гален во развојот на „интелигентни“ текстилни сензори што ќе им помогне на лицата кои се врзани за кревет со тоа што ќе го спречи појавата на рани од притисок.

Револуционерните сензори кои можат да заштедат милиони батерии
„Паметни“ контактни леќи за истражување на нов свет

Патот до превенција минува низ науката

Кога нашите кожата е подложен на прекумерен притисок подолг временски период, завршува со оштетување. Кои се резултатите кожна лезија познат како рани, проблем кој главно ги погодува луѓето кои не можат самостојно да ја променат положбата.

Популациите со висок ризик, во овој контекст, се главно луѓе во инвалидски колички, постари лица и некои хоспитализирани пациенти, вклучително и новороденчиња во единиците за интензивна нега.

Третманот на овие лезии е сложен и прилично скап. “исто така,“, тврди тој Симон Анахајм, истражувач на ЕМПА во лабораторијата за биомиметички мембрани и текстил во Сент Гален.Постојните болести може да се влошат со овие повреди под притисок“. Најразумниот пат што треба да се оди, според младиот научник, би бил тој на избегнувајте формирање на такви рани од самиот почеток.

Проектот на кој работи истражувачот на EMPA се фокусира особено на потребите на новороденчињата. Карактеристиките на кожата, всушност, се сосема различни од една до друга возраст: ако за возрасните главни фактори на ризик се триењето на кожата на површината и недостатокот на дишење на ткаенините, кога станува збор за новороденчиња, проблемите тие се од сосема друг тип.

Според Сајмон Анахајм, конвенционалните душеци не се погодни за бебиња кои не можат да се движат самостојно. Затоа, неговиот тим работи со истражувачи од Политехника во Цирих, наУниверзитет за применети науки во Цирих (ZHAW) и наУниверзитетска детска болница во Цирих да се најде оптимална површина за одмор за деликатната кожа на новороденчињата.

Роботика, сензор за „боја“ што ја имитира чувствителноста на кожата
Ефектот… камелеон на биоразградливи 3D сензори и дисплеи

Специјален душек за кожа на новороденчиња

Да се ​​развие душек способен да се прилагодува на индивидуалните потреби на новороденчињата хоспитализирани, истражувачите започнаа со одредување на условите за притисок во различни региони на телото на многу мали деца:Нашите сензори за притисок го покажаа тоа главата, рамената и долниот дел од 'рбетот тие се области со најголем ризик од рани“, објаснува повторно Анахајм.

Поаѓајќи од оваа претпоставка, истражувачите развија посебен воздушен душек составен од три соби кои со помош на сензори за притисок и микропроцесор, може прецизно да се надува преку електронска пумпа, минимизирајќи го притисокот што се врши на различни делови од телото.

Благодарение на инфрацрвениот ласерски процес развиен во EMPA, беше можно да се произведе душекот со помош на a флексибилна и повеќеслојна полимерна мембрана, нежна за кожата и без иритирачки шевови.

По развојот во лабораторија, преминавме на пракса. И исходот од тестовите беше повеќе од ветувачки: во споредба со душекот од пена, прототипот го намали притисокот врз ранливите делови од телото до 40 проценти. Останува само да се прошири опсегот на студијата: наскоро ќе започне поголема истрага на Одделот за интензивна нега и неонатологија во Универзитетската детска болница во Цирих.

Така цревните бактерии го расипуваат сонот на децата
Простори и здравје: швајцарски примери на Château-d'Œx и Lichtensteig

Интелигентни сензори за спречување на рани

Вториот проект во нафтоводот на EMPA се фокусира на потребите на возрасните, почнувајќи од многу основен концепт: клучот е конвертирате фактори на ризик на нарушувања на крвниот притисок во алармни сигнали кои се корисни за операторите.

Кога останувате во иста положба долго време, седејќи или легнете, проблемите со крвниот притисок и циркулацијата предизвикуваат недостаток на кислород во ткивата: кај луѓе кои можат слободно да се движат ова предизвикува рефлекс на движење што го наведува субјектот да ја промени положбата. Кај луѓето со параплегија или кома, сепак, ова невролошки повратни информации може да се запре.

Во овие случаи, ризикот од оштетување на ткивото може да се пријави рано до интелигентни сензори како оние развиени во Проект ProTex, која вклучува истражувачи од EMPA, Универзитетот во Берн, Универзитетот за применети науки на Источна Швајцарија (OST) и Bischoff Textil AG во Сент Гален.

Новиот сензорски систем се состои од паметни ткаенини поврзани со уреди за анализа на податоци во реално време. "Текстилните сензори погодни за кожата содржат две различни функционални полимерни влакна„, Објаснува тој Лучијано Бозел на лабораторијата за биомиметички и текстилни мембрани на ЕМПА во Сент Гален.

Покрај влакната чувствителни на притисок, истражувачите интегрираа светлоспроводливи полимерни влакна (POF) кои овозможуваат мерење на кислородот:Штом се намали содржината на кислород во кожата, сензорскиот систем сигнализира зголемен ризик од оштетување на ткивото“, објаснува Бозел.

Податоците се пренесуваат директно до пациентот или до медицинскиот персонал, што овозможува интервенција пред да се оштети ткивото.

Помагање на сите да се подобрат: тоа е здравје во ерата на вештачката интелигенција
„Лабораторија на генијалност“ за збогатување на болницата Балгрист

ProTex: текстилни сензори и оптички влакна за идни паметни ткаенини

I ProTex сензори тие можат да се интегрираат во облеката како долна облека или чорапи и можат да го измерат притисокот и заситеноста со кислород на кожата и ткивата со кои се во контакт.

Кога содржината на кислород се намалува и сензорите откриваат ризик од повреда, се активира алармен сигнал. “Нашите сензори претставуваат нов пристап кон преносни сензори а тие се и важен чекор кон „паметната“ облека“, објаснува Урсула Волф на Универзитетот во Берн.

Во овој проект, наУниверзитетот за применети науки на Источна Швајцарија обезбедува минијатуризирани интерфејси за оптички влакна, додека наЕМПА придонесува за POF оптички влакна, направени преку нов микрофлуиден процес на влажно предење развиен од Универзитетот. “Никој од нас не можеше сам да го спроведе проектот“, објаснува Бозел.

Новата Метод на производство на POF тој е еден од трите патенти кои се појавија како дел од проектот ProTex: важна еволуција, која овозможува контрола на полимерни компоненти по редослед на микрометри и поеколошка обработка на влакната.

Друг интересен патент роден од студиите за проектот ProTex е а текстилен сензор за дишење кој може да се носи директно на кожата и кој е веќе блиску до лансирање на пазарот од Бернски спин-оф Sensawear.

Накратко, истражувањата се движат брзо, а научниците не го кријат своето задоволство:Резултатите и технологиите на ProTex ќе овозможат понатамошни апликации во областа на компјутерската технологија во иднина сензори за носење и паметна облека“, вели Бозел со убедување.

Во потрага по совршен полимер: мисијата на Дорина Оприс
Транзистори испечатени на хартија или ПЕТ филм? Швајцарија е речиси таму…