Náplasť inšpirovaná chobotnicou priľne k pokožke bez podráždenia
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 19. 9. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Senzory, ako sú elektródy elektrokardiogramu (EKG), môžu pomôcť zachrániť život človeka, ale lepiace náplasti používané na ich pripevnenie môžu tiež poškodiť pokožku. Experimentálna nová lekárska náplasť rieši tento problém pomocou prísaviek inšpirovaných chobotnicami.
Väčšina lekárskych náplastí sa podobá náplastiam, pretože na dočasné prilepenie na kožu používajú lepiace chemikálie, inými slovami lepidlá. Nanešťastie, mnohým ľuďom tieto chemikálie podráždia pokožku, čo má za následok svrbenie, začervenanie, zápal a dokonca pľuzgiere. Okrem toho lepidlá často zlyhávajú, keď navlhnú. Navyše to bolí, keď sa náplasť z tela odstráni, a táto náplasť zvyčajne dobre nepriľne, ak sa znova nalepí.
Pri hľadaní menej dráždivej, menej bolestivej a robustnejšej alternatívy na opakované použitie sa vedci zo Saudskoarabskej Univerzity vedy a techniky kráľa Abdulláha (KAUST) zamerali na chobotnicu. Konkrétne sa zamerali na prísavky, ktoré sa nachádzajú na spodnej strane chápadiel chobotníc. Tieto prísavky nielenže dokážu opakovane priľnúť k povrchom bez použitia akýchkoľvek chemikálií, ale dokážu to aj pod vodou.
Na výrobu svojej „priľnavej miniatúrnej náplasti pripomínajúcej chobotnicu“ (Adhesive Miniaturized Octopus-like Suckers – v skratke AMOS) výskumníci začali vytvorením formy. Túto úlohu dosiahli pomocou techniky 3D tlače známej ako stereolitografia, pri ktorej sa objekty vytvárajú selektívnym žiarením ultrafialového lasera do kade s fotonicky tvrdnúcou živicou. Výsledná forma pritom pozostávala zo sústavy drobných kupoliek prepletených sieťou kľukatých čiar.
Následne sa na formu v tekutej forme aplikoval biokompatibilný polymér nazývaný ako polydimetylsiloxán (PDMS), ktorý sa po vytvrdnutí odlúpol do pevnej elastickej formy. Vo výslednej náplasti vytvorili kupoly drobné prísavky, zatiaľ čo čiary vytvorili drobné kanáliky, ktoré vybiehali až k okrajom náplasti.
Keď sa hotová náplasť AMOS pritlačila na ľudskú pokožku, prísavky bezpečne priľnuli k povrchu tak, že pod každou z nich sa vytvoril malý podtlak. Skutočnosť, že samotný polymér PDMS má do istej miery priľnavú mikroštruktúru, pomohla náplasti priľnúť a zároveň umožnila jej bezbolestné odstránenie. Kanáliky medzitým odvádzali spod náplasti vlhkosť kapilárnym pôsobením, čím pomáhali podkladovej pokožke dýchať.
Na rozdiel od niektorých iných experimentálnych náplastí na báze sania by sa náplasť AMOS inšpirovaná chobotnicami mala dať pomerne ľahko vyrábať v komerčnom meradle. Pri jednom z testov tejto technológie bola náplasť AMOS vybavená elektródami a potom prilepená na kožu dobrovoľníka, ktorý jazdil na bicykli. Náplasť zostala na svojom mieste aj po nalepení na mokrú alebo chlpatú pokožku a poskytovala dobré údaje bez toho, aby spôsobila podráždenie pokožky. Technológia bola dokonca úspešne použitá na monitorovanie biosignálov vedca z KAUST, ktorý absolvoval 3 000 km dlhú cestu na ručnom bicykli počas 30 dní.
„Naším cieľom je vyvinúť komplexné, všestranné, na kožu pripevniteľné zariadenie, ktoré môže priniesť revolúciu do nositeľných technológií monitorovania zdravia a diagnostiky,“ hovorí docent Nazek El-Atab, vedúci vedec. „Plánujeme vykonať rozsiahle klinické skúšky na overenie jeho účinnosti v reálnych lekárskych aplikáciách.“
Článok o výskume bol nedávno uverejnený v magazíne Advanced Functional Materials.
