Bản in     Gởi bài viết  
Các nhà nghiên cứu Nhật Bản phát triển cảm biến sinh học có thể “thở” trên da 

Các nhà khoa học Nhật Bản đã phát triển một điện cực lưới nano có trọng lượng nhẹ và mỏng, không làm viêm khi gắn vào da người trong một thời gian dài. Nhóm nghiên cứu gồm Takao Someya - Giáo sư tại Đại học Tokyo; Masayuki Amagai - Giáo sư của Trường Y, Đại học Keio, Riken và Cơ quan KH&CN Nhật Bản (JST).

Điện cực lưới nano có thể được sử dụng làm điện cực cảm biến để đo thông tin sinh học trong một thời gian dài ở các lĩnh vực chăm sóc sức khoẻ, y học, điều dưỡng... Nhóm nghiên cứu đã xác nhận rằng có thể sử dụng điện cực để đo tính chất điện sinh học của cơ , nhiệt độ, áp suất,... Bộ cảm biến sinh học này mỏng và nhẹ, có thể gắn liền với da người mà không gây phiền toái. Tuy nhiên, cho đến nay thiết bị này mới có tích hợp để thở mức thấp. Khi nó được gắn vào da người trong một thời gian dài, nó có thể gây viêm và đỏ da. Mặt khác, ưu điểm của điện cực lưới nano mới có tích hợp để thở mức cao và không ngăn ngừa hô hấp bằng da.

Takao Someya cho biết: Chúng tôi đã loại bỏ các yếu tố tiêu cực, cụ thể là phản ứng viêm (từ bộ cảm biến sinh học được gắn vào da người). Và có thể sử dụng nó để thử nghiệm (để đo thông tin sinh học) một cách thoải mái.

Điện cực lưới nano mới được phát triển bằng cách sử dụng phương pháp "electro spinning" từ sợi nano giống như rượu polyvinyl và vàng lắng động trên bề mặt của nó. Với kích thước cấu trúc lưới nano, nó tích hợp để thở mức cao và tỷ lệ truyền hơi ẩm 96,5%. Electrospinning là một kỹ thuật kéo sợi từ polymer dung dịch hoặc polymer nóng chảy bằng cách sử dụng lực tĩnh điện (điện trường). Sợi electrospun có đường kính rất nhỏ (từ nanomet đến micromet) so với quá trình kéo sợi bằng lực cơ học thông thường (kéo sợi nóng chảy, kéo sợi dung dịch).

Khi điện cực dạng tấm được đặt trên da người và một lượng nhỏ nước phun vào nó, rượu polyvinyl tan và dính vào da, tạo thành điện cực kim loại dọc theo bề mặt da không đồng đều. Ngoài ra, nó có thể dễ dàng loại bỏ khỏi da bằng cách cọ xát. Để kiểm tra xem điện cực lưới nano có gây phản ứng viêm trên da, nhóm nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm miếng dán trên 20 đối tượng. Trong thử nghiệm, một tuần sau khi silicon và parylene được gắn vào da ngoài các điện cực nano, sau đó các bác sĩ da liễu sẽ kiểm tra. Kết quả là người ta thấy rằng silicon và parylene gây ra phản ứng viêm nhẹ nhưng không có phản ứng viêm trên da dưới điện cực lưới nano. Ngoài ra, theo các bảng câu hỏi về khó chịu, ngứa, da đỏ..., điện cực lưới nano gây ra sự khó chịu nhất.

Họ khẳng định rằng, điện cực lưới nano có thể đo được thông tin sinh học. Khi điện cực được gắn vào một cánh tay để đo tính chất điện sinh học của cơ, nó được đo bằng tỷ số tín hiệu/tiếng ồn tương đương với phép đo được thực hiện với điện cực gel thông thường. Hơn nữa, nhóm nghiên cứu kết hợp điện cực nano với một bộ phận không dây, thiết bị cảm biến, đo nhiệt độ, áp suất và thay đổi điện trở tại thời điểm gắn nó vào (và tách nó ra khỏi) một vật kim loại.

Ngay cả khi điện cực lưới nano được mở rộng và co lại cùng với các chuyển động của da, nó sẽ không làm giảm độ dẫn điện của nó. Giá trị điện trở của nó hầu như không thay đổi ngay cả sau khi được mở rộng hoặc co lại 10.000 lần trên da.

Nguồn: http://khoahocvacongnghevietnam.com.vn

[Trở về]