Учёные создали графеновое «тату», которое позволит долго и скрыто отслеживать артериальное давление»

Артериальное давление является важнейшим показателем здоровья сердечно-сосудистой системы человека, но для длительного слежения за ним простых способов нет. Традиционно давление измеряется с помощью манжеты на руке — это точный, но не самый удобный в быту способ. Альтернативой служат ультразвуковые датчики и фитнес-браслеты, но первые не слишком удобны, а вторые неточны. Американские учёные предложили другую альтернативу — лёгкие и прочные датчики из графена.


Учёные создали графеновое «тату», которое позволит долго и скрыто отслеживать артериальное давление"

Группа исследователей из Техасского университета в Остине и Техасского университета A&M под руководством Рузбеха Джафари (Roozbeh Jafari) и Деджи Акинванде (Deji Akinwande) обошла все препятствия и разработала липкую и растяжимую графеновую электронную «татуировку», которую удобно носить в течение длительного времени и которая не скользит по коже. Подробнее о работе можно узнать в статье в Nature Nanotechnology.

«Датчик для татуировки невесом и незаметен. Нужно помещаете разместить его на теле. Вы его даже не видите, и он не двигается», — сказал Джафари.

Устройство проводит измерения, подавая в кожу слабый электрический ток, что даёт возможность измерить сопротивление участка тела между датчиками. Поскольку ток распространяется по пути наименьшего сопротивления — по богатому ионами потоку крови в сосудах — получается собрать данные о сопротивлении кровяного потока. Это сопротивление меняется вслед за колебаниями кровяного давления и можно выстроить чёткую зависимость одного от другого.

Определить зависимость сопротивления от кровяного давления поручили алгоритму машинного обучения, разделив собранный на добровольцах массив измерений на данные для обучения и проверки алгоритма. Для большей точности отдельным прибором собиралась информация о скорости пульсовых волн.

В общей сложности исследователи собрали 18 667 записей, из них 89 % пошли на обучение нейросети и 11 % на тестирование — для перекрёстной валидации. Точность измерений составила 0,2±4,5 мм рт. ст. для диастолического давления и 0,2±5,8 мм рт. ст. для систолического давления, что эквивалентно классу А стандарта IEEE для устройств мониторинга артериального давления.

Учёные создали графеновое «тату», которое позволит долго и скрыто отслеживать артериальное давление"

Интересно, что графеновый датчик проверялся в условиях сильной жары и во время физических нагрузок на добровольцах, что вызывало сильное потоотделение. Во всех случаях датчик не деградировал и выдавал точные показания при длительной работе — до 300 минут и дольше. Это в 10 раз больше, чем в случае иных датчиков, отмечают исследователи.

Более того, установка невесомых графеновых датчиков на других артериях и венах позволит в динамике следить за распространением волны давления во всём теле человека, что позволит медицине научиться лучше следить за состоянием кровеносной системы человека.

Источник

444Below Article Banner Area

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*