Dyshekë dhe sensorë inteligjentë për të mbrojtur lëkurën më delikate

Njerëzit që nuk janë në gjendje të ndryshojnë pozicionin në mënyrë të pavarur, si p.sh. të sapolindurit, pacientët e sëmurë dhe të shtruar në spital, herët a vonë, priren të zhvillohen lezione të lëkurës të shkaktuara nga presioni e zgjatur në lëkurë.

Vetëm në Zvicër shpenzohen çdo vit rreth 300 milionë franga për trajtimin e plagët e shtratit – një problem që mund të çojë në një përkeqësim të përgjithshëm të gjendjes shëndetësore dhe që deri vonë dukej i pakapërcyeshëm.

Shkencëtarët e EMPA, megjithatë, sapo dolën me të dy zgjidhje të shkëlqyera gjë që do të na lejojë të trajtojmë problemin e dëmtimeve nga presioni në një mënyrë të qartë: ndërsa në laboratorin e Membranave dhe Pëlhurave Biomimetike në San Gallo ne po punojmë për një dyshek special për të sapolindurit, projekti ProTex bashkon studiues nga EMPA, Universiteti i Bernës, Universiteti i Shkencave të Aplikuara të Zvicrës Lindore dhe Bischoff Textil AG në St. Gallen në zhvillimin e një Sensorë "inteligjentë" të tekstilit e cila do të ndihmojë njerëzit e shtrirë në shtrat duke parandaluar shfaqjen e plagëve nga presioni.

Sensorët revolucionarë që mund të kursejnë miliona bateri
Lente kontakti "të zgjuara" për të eksploruar një botë të re

Rruga drejt parandalimit kalon përmes shkencës

Kur e jona Pelle i nënshtrohet presionit të tepërt për një periudhë të gjatë kohore, përfundon duke u dëmtuar. Cilat janë rezultatet lezione të lëkurës i njohur si plagë në shtrat, një problem që prek kryesisht njerëzit që nuk mund të ndryshojnë pozicionin në mënyrë të pavarur.

Popullatat me rrezik të lartë, në këtë kontekst, janë kryesisht personat me karrige me rrota, të moshuarit dhe disa pacientë të shtruar në spital, duke përfshirë të porsalindurit në njësitë e kujdesit intensiv.

Trajtimi i këtyre lezioneve është kompleks dhe mjaft i kushtueshëm. "edhe”, pohon ai Simon Annaheim, studiues EMPA në Laboratorin Biomimetik të Membranave dhe Tekstileve në St. Gallen, "Sëmundjet ekzistuese mund të përkeqësohen nga këto dëmtime nga presioni“. Rruga më e arsyeshme për të ndjekur, sipas studiuesit të ri, do të ishte ajo e shmangni që në fillim formimin e plagëve të tilla.

Projekti mbi të cilin po punon studiuesi i EMPA fokusohet në veçanti nevojat e të porsalindurve. Karakteristikat e lëkurës, në fakt, janë krejtësisht të ndryshme nga njëra moshë në tjetrën: nëse për të rriturit faktorët kryesorë të rrezikut janë fërkimi i lëkurës në sipërfaqe dhe mungesa e frymëmarrjes së pëlhurave, kur bëhet fjalë për të sapolindurit, problemet. ato janë të një lloji krejtësisht të ndryshëm.

Sipas Simon Annaheim, dyshekët konvencionalë nuk janë të përshtatshëm për foshnjat që nuk mund të lëvizin në mënyrë të pavarur. Prandaj ekipi i tij po punon me studiues nga Politekniku i Cyrihut, Nga "Universiteti i Shkencave të Aplikuara të Cyrihut (ZHAW) dheSpitali Universitar i Fëmijëve Cyrih për të gjetur një sipërfaqe pushimi optimale për lëkurën delikate të të porsalindurve.

Robotika, sensori i "ngjyrës" që imiton ndjeshmërinë e lëkurës
Efekti… kameleoni i sensorëve dhe ekraneve 3D të biodegradueshëm

Një dyshek i veçantë për lëkurën e të porsalindurve

Për të zhvilluar një dyshek të aftë për t'u përshtatur nevojat individuale të të porsalindurve Të shtruar në spital, studiuesit filluan duke përcaktuar kushtet e presionit në rajone të ndryshme të trupit të fëmijëve shumë të vegjël:Sensorët tanë të presionit e treguan këtë kokën, shpatullat dhe pjesën e poshtme të shtyllës kurrizore ato janë zonat me rrezik më të madh nga plagët e shtratit“, shpjegon sërish Annaheim.

Duke u nisur nga ky supozim, studiuesit zhvilluan një dyshek të veçantë me ajër të përbërë nga tre dhoma e cila, me ndihmën e sensorë presioni dhe një mikroprocesor, mund të fryhet pikërisht nëpërmjet një pompe elektronike, duke minimizuar presionin e ushtruar në zona të ndryshme të trupit.

Falë një procesi lazer infra të kuqe të zhvilluar në EMPA, u bë e mundur të prodhohej dysheku duke përdorur një membranë polimer fleksibël dhe me shumë shtresa, i butë për lëkurën dhe pa qepje irrituese.

Pas zhvillimit në laborator, kaluam në praktikë. Dhe rezultati i testeve ishte më se premtues: në krahasim me një dyshek shkumë, prototipi uli presionin në pjesët e cenueshme të trupit. deri në 40 për qind. Mbetet vetëm të zgjerohet fusha e studimit: së shpejti do të fillojë një hetim më i madh në Departamentin e Mjekësisë Intensive dhe Neonatologjisë në Spitalin Universitar të Fëmijëve të Cyrihut.

Kështu bakteret e zorrëve prishin gjumin e fëmijëve
Hapësirat dhe shëndeti: shembujt zviceran të Château-d'Œx dhe Lichtensteig

Sensorë inteligjentë për të parandaluar plagët e shtratit

Projekti i dytë që po përgatitet në EMPA fokusohet në nevojat e të rriturve, duke u nisur nga një koncept shumë themelor: çelësi është konvertojnë faktorët e rrezikut e shqetësimeve të presionit të gjakut në sinjale alarmi që janë të dobishme për operatorët.

Kur qëndroni në të njëjtin pozicion për një kohë të gjatë, ulur ose shtrirë, presioni i gjakut dhe problemet e qarkullimit shkaktojnë mungesa e oksigjenit në inde: te njerëzit që mund të lëvizin lirshëm kjo shkakton një refleks lëvizjeje që e çon subjektin në ndryshimin e pozicionit. Në njerëzit me paraplegji ose koma, megjithatë, kjo reagimet neurologjike mund të ndalet.

Në këto raste, rreziku i dëmtimit të indeve mund të raportohet herët nga sensorë inteligjentë si ato të zhvilluara në Projekti ProTex, i cili përfshin studiues nga EMPA, Universiteti i Bernës, Universiteti i Shkencave të Aplikuara të Zvicrës Lindore (OST) dhe Bischoff Textil AG në St. Gallen.

Sistemi i ri i sensorëve përbëhet nga pëlhura inteligjente të lidhura me pajisjet e analizës së të dhënave në kohë reale. 'Sensorët e tekstilit miqësor ndaj lëkurës përmbajnë dy fibra të ndryshme polimer funksionale“, Shpjegon Ai Luciano Boesel i laboratorit të membranave biomimetike dhe tekstile të EMPA në St. Gallen.

Përveç fibrave të ndjeshme ndaj presionit, studiuesit integruan fibra polimere që përçojnë dritën (POF) të cilat lejojnë matjen e oksigjenit:Sapo përmbajtja e oksigjenit në lëkurë zvogëlohet, sistemi sensor sinjalizon një rrezik në rritje të dëmtimit të indeve“, shpjegon Boesel.

Të dhënat i transmetohen drejtpërdrejt pacientit ose personelit infermieror, duke lejuar ndërhyrjen përpara se indi të dëmtohet.

Të ndihmosh të gjithë të përmirësohen: është shëndeti në epokën e AI
Një “laborator i zgjuarsisë” për të pasuruar Spitalin Balgrist

ProTex: sensorë tekstili dhe fibra optike për pëlhura inteligjente të ardhshme

I Sensorët ProTex ato mund të integrohen në veshje të tilla si të brendshme ose çorape dhe janë në gjendje të matin presionin dhe ngopjen me oksigjen të lëkurës dhe indeve me të cilat janë në kontakt.

Kur përmbajtja e oksigjenit ulet dhe sensorët zbulojnë rrezikun e lëndimit, aktivizohet një sinjal alarmi. "Sensorët tanë përfaqësojnë një qasje të re ndaj sensorë portativë dhe janë gjithashtu një hap i rëndësishëm drejt veshjeve 'smart'’”, shpjegon Ursula Ujku të Universitetit të Bernës.

Në këtë projekt,Universiteti i Shkencave të Aplikuara të Zvicrës Lindore ofron ndërfaqe të vogla për fibrat optike, ndërsaEMPA kontribuon me fibra optike POF, të bëra përmes një procesi të ri të tjerrjes së lagësht mikrofluidike të zhvilluar nga Universiteti. "Askush nga ne nuk mund ta realizonte projektin i vetëm“, shpjegon Boesel.

Ri Metoda e prodhimit të POF është një nga tre patentat që u shfaqën si pjesë e projektit ProTex: një evolucion i rëndësishëm, i cili lejon kontrollin e komponentët polimerë në rendin e mikrometrave dhe një përpunim më ekologjik i fibrave.

Një tjetër patentë interesante e lindur nga studimet për projektin ProTex është një sensor tekstili që merr frymë që mund të vishet direkt në lëkurë dhe që tashmë është afër daljes në treg nga Bernese spin-off Sensawear.

Me pak fjalë, kërkimet po ecin me shpejtësi dhe shkencëtarët nuk e fshehin kënaqësinë e tyre: "Rezultatet dhe teknologjitë e ProTex do të mundësojnë aplikime të mëtejshme në fushën e teknologjisë kompjuterike në të ardhmen sensorë të veshur dhe veshje të zgjuara“, thotë me bindje Boesel.

Në kërkim të polimerit të përsosur: misioni i Dorina Opris
Transistorë të printuar në letër apo film PET? Zvicra është pothuajse atje…