Älykäs piilolinssi ja vauvanvaippa

Glaukooma on silmäsairaus, jossa näköhermon toimintahäiriöt johtuvat kohonneesta silmän sisäisestä paineesta (IOP).

Glaukoomapotilaiden on hallittava silmänpaineen tasoja koko elämänsä ajan. Automaattinen silmänpaineen seuranta ja hallinta näillä potilailla parantaisi merkittävästi heidän elämänlaatuaan.

Äskettäin Korealaisen Pohangin tiede- ja teknologiayliopiston (POSTECH) professori Sei Kwang Hahnin ja tohtori Tae Yeon Kimin johtama tutkimusryhmä on kehittänyt langattoman älykkään piilolinssin silmänsisäisen paineen seurantaan ja hallintaan glaukoomapotilaille.

Työssä hyödynnettiin kultaisten nanolankojen ainutlaatuisia optisia ja sähkömekaanisia ominaisuuksia sekä bioyhteensopivuutta. Onttojen kultaisten nanolankojen absorbanssialue siirrettiin niiden pintaplasmoniresonanssivaikutuksen johdosta NIR-alueelle, mikä johtaa hyvään läpinäkyvyyteen näkyvän valon alueella. Lisäksi ontto kultananolanka toimii herkkänä paineanturina.

Lisäksi piilolinssiin kuuluu joustava lääkesäiliö ja annostelujärjestelmä, ASIC-siru ohjauspiirinä sekä langattomat tehontuotto- ja viestintäjärjestelmät.

Tutkijat osoittivat onnistuneesti, että terapeuttinen älykäs piilolinssi mahdollisti silmänpaineen mittaamisen reaaliajassa sekä sopivan lääkemäärän vapauttamisen korjaamaan silmänpaineen astetta koekaniineilla tehdyissä kokeissa.

Penn Staten johtama tutkijaryhmän kehittämä anturitekniikka on puolestaan niin edullista, että se mahdollistaa muun muassa älykkäät vauvanvaipat.

Tiimi integroi neljä kosteusanturia vaipan imukykyisten kerrosten väliin luodakseen "älykkään vaipan", joka pystyy havaitsemaan kosteuden etenemisen vaipassa ja hälyttämään vaihdon tarpeesta.

Uusi anturiratkaisu voidaan piirtää lyijykynällä natriumkloridilla käsitellylle paperille. Näin se voisi teollistettuna avata laajemminkin tien puetettaville, omatehoisille terveysmonitoreille, joita voidaan käyttää ennustamaan myös suurempia terveysongelmia, kuten sydämenpysähdys ja keuhkokuume.

Kosteusanturi toimii laajalla suhteellisen kosteuden (RH) alueella 5,6–90 %.

Anturi hyödyntää tapaa, jolla paperi reagoi luonnollisesti kosteuden muutoksiin ja käyttää lyijykynän grafiittia vuorovaikutuksessa vesimolekyylien ja natriumkloridiliuoksen kanssa.

Kun vesimolekyylit imeytyvät paperiin, liuos ionisoituu ja elektroneja alkaa virrata grafiittiin, josta voidaan sitten havaita ympäristön kosteuden muutoksia.

Aiheista aiemmin:

Biohajoavia näyttöjä ja älykkäitä piilolinssejä