Le patch de peau superbe mince peut surveiller le coeur, les muscles, les nerfs et d'autres fonctions corporelles

Un patch de peau ultra-mince qui se fixe sur la peau comme un tatouage temporaire possède un ensemble de composants électroniques capables de détecter ce qui se passe dans le corps et de communiquer avec l’équipement de diagnostic, ont révélé des chercheurs de l’Université de l’Illinois. Science.
Le chef d’équipe, John A. Rogers, a expliqué que le circuit du patch est pliable, qu’il se plisse et s’étire avec la peau, sans compromettre sa fonction. Le patch comporte un ensemble de composants électroniques montés sur un substrat mince et caoutchouté et comprend des transistors, des condensateurs radiofréquences, des antennes sans fil, des bobines de conduction, des cellules solaires pour l'alimentation, des LED et des capteurs.
Rogers a déclaré:

"Nous avons tout jeté dans notre sac de tours sur cette plate-forme, puis ajouté quelques nouvelles idées par-dessus, pour montrer que nous pouvions le faire fonctionner."

Tout d'abord, le patch est monté sur une fine feuille de plastique soluble dans l'eau, puis laminé sur de la peau avec de l'eau, de la même manière qu'on appliquerait un tatouage temporaire. En fait, les composants pourraient être directement appliqués à un tatouage temporaire lui-même, le rendant pratiquement imperceptible.
Le co-leader, Todd Coleman, a déclaré:

"Nous pensons que cela pourrait constituer une avancée conceptuelle importante dans le domaine de l'électronique portable, pour réaliser quelque chose qui est presque imperceptible pour l'utilisateur. La technologie peut vous connecter au monde physique et au cyber-monde d'une manière très naturelle."

Il existe plusieurs applications biomédicales possibles pour le patch cutané, les auteurs ont expliqué, ils pourraient être utilisés comme capteurs EMG ou EEG pour surveiller l'activité musculaire et nerveuse. Ils ne nécessitent pas de gel conducteur, de broches pénétrant la peau, de fils volumineux ou de ruban adhésif, qui sont non seulement inconfortables pour le patient, mais limitent également l'efficacité de l'accouplement.

Les auteurs disent que le timbre cutané est beaucoup moins encombrant et plus confortable pour le patient que les électrodes traditionnelles - il / elle a une totale liberté de mouvement.
Coleman, qui travaille maintenant à l'Université de Californie à San Diego, a déclaré:

"Si nous voulons comprendre le fonctionnement du cerveau dans un environnement naturel, cela est totalement incompatible avec les études EEG en laboratoire. Le meilleur moyen est d'enregistrer les signaux neuronaux dans des paramètres naturels, avec des dispositifs invisibles pour l'utilisateur."

Surveiller le patient dans un environnement naturel facilite la tâche en permanence, en ce qui concerne l'état cognitif, le bien-être, la santé et plusieurs fonctions corporelles et habitudes de routine, telles que les comportements pendant le sommeil.
Un patient atteint de SLA pourrait utiliser un dispositif électronique monté sur la peau, tel que ce patch cutané, pour communiquer ou interagir avec des ordinateurs.

Les chercheurs ont constaté que, lorsqu'ils étaient appliqués sur la peau de la gorge, les capteurs pouvaient distinguer le mouvement musculaire pour une parole simple. Les chercheurs ont même utilisé les patchs électroniques pour contrôler un jeu vidéo, démontrant ainsi le potentiel de l'interfaçage homme-ordinateur.
Rogers a déclaré:

"Nos dispositifs électroniques étirables antérieurs ne sont pas adaptés à la mécanophysiologie de la peau. En particulier, la peau est extrêmement douce en comparaison et sa surface peut être rugueuse, avec une texture microscopique importante. Ces caractéristiques exigeaient différents types d'approches et principes de conception."

Les scientifiques de l’Illinois ont collaboré avec des ingénieurs de la Northwestern University, dirigés par Yonggang Huang, afin de résoudre certains problèmes liés à la mécanique et aux matériaux. Ils ont mis au point une géométrie de dispositif dans laquelle les circuits de divers dispositifs sont fabriqués sous forme de minuscules fils ébréchés, appelés serpentins filamenteux. Lorsqu'elle est placée sur une feuille de caoutchouc mince et souple, la forme ondulée ressemblant à un serpent peut se plier, se tordre et se frotter sans perdre de fonctionnalité.
Huang a dit:

"Le flou de l'électronique et de la biologie est vraiment le point clé ici. Toutes les formes d'électronique établies sont dures, rigides. La biologie est douce et élastique. C'est deux mondes différents. C'est un moyen de les intégrer vraiment."

Les auteurs affirment que les patchs sont faciles à adapter et à fabriquer, car ils utilisent des adaptations simples des techniques utilisées dans l’industrie des semi-conducteurs. mc10, une société cofondée par Rogers, travaille actuellement sur un moyen de commercialiser certaines versions de cette technologie.
Les chercheurs prévoient d’ajouter la capacité Wi-Fi à l’appareil, tout en intégrant tout ce qui est nécessaire pour que tous les composants et tous les circuits puissent fonctionner ensemble en tant que système, plutôt qu’individuellement.
Rogers a déclaré:

"La vision est d'exploiter ces concepts dans des systèmes dotés de fonctionnalités intégrées et autonomes, travaillant éventuellement de manière thérapeutique avec un contrôle de rétroaction fermé basé sur des capteurs intégrés, de manière coordonnée avec le corps lui-même."

Ecrit par Christian Nordqvist