Praćenje aktivnosti mozga postaje sve osobnije. Znanstvenici su nedavno objavili rad u Cell Biomaterials koji prikazuje elektronički tattoo ispisan izravno na skalpu, sposoban za neinvazivno praćenje aktivnosti mozga s stabilnom povezanošću od 24 sata ili dulje – pionirska neurotehnologija koja bi mogla biti prekretnica za preciznu medicinu, i neinvazivne sučelja mozak-računalo (BCI).
“Naša tehnika je prva koja proizvodi ultratanke e-tatuje izravno na ljudskoj koži za prikupljanje podataka iz elektrofiziologije unatoč prisutnosti kose,” izvještavaju troje korespondirajućih autora Nanshu Lu i José Millán sa Sveučilišta Texas u Austinu i Ximin He sa Sveučilišta California u Los Angelesu, zajedno s timom istraživača.
Znanstvenici su razvili samosušivi, koži prilagodljivi, ultratanki, elektronički privremeni tattoo na skalpu koji se digitalno ispisuje izravno na glavu i personalizira na temelju jedinstvenih kontura i oblika skalpa pojedinca. Tisak se vrši putem mikro mlaznice bez kontakta ili igala.
Istraživači izvještavaju da je njihova metoda prva koja stvara ultratanke elektroničke tatue izravno na ljudskoj koži, uključujući i kosu. Specijalizirani biokompatibilni ink je u stanju osušiti se i spontano formirati film na sobnoj temperaturi u samo 12 minuta. Osim toga, bolje prianja uz kožu od drugih elektroničkih tatua koji su preneseni, a ne tiskani izravno na kožu.
Prije tiskanja, skeniranje se vrši pomoću aplikacije za trodimenzionalno skeniranje pod nazivom ScandyPro koja radi na iPhoneu 13, pričvršćenom na robotsku ruku s pet osi koja se kreće oko glave sudionika. Koordinate za elektrode postavljene su pomoću MeshEEG, open-source funkcije u MATLAB-u.
“Ovi e-tatuji su električki provodljivi i mehanički, kao i fiziološki, neprimjetni, nudeći mogućnost snimanja EEG-a s cijele glave, visoke vjernosti, dugoročnu i udobnu snimku bez potrebe za napornim i kratkotrajnim elektrodama sa vlažnim gelom, kao i za nezgrapne kabele i kape,” navode znanstvenici.
Elektroencefalogrami mjere električnu aktivnost u mozgu pomoću metalnih elektroda pričvršćenih na skalp. Globalna tržišna veličina za tradicionalne EEG uređaje bila je 1,2 milijarde USD u 2023. godini, a očekuje se da će rasti po godišnjoj stopi od 10,36% tijekom 2024.-2030., dosegnuvši 2,39 milijardi USD do 2030. godine, prema izvještaju Grand View Research.
Kliničari koriste EEG za dijagnosticiranje moždanog udara, određene psihotične poremećaje, narkolepsiju, epilepsiju, tumore na mozgu, upalu mozga, Alzheimerovu bolest, trovanje drogama, oštećenje mozga, stanje kome, smrt mozga, Parkinsonovu bolest, neurološke poremećaje, Creutzfeldt-Jakobovu bolest, ozljede glave, encefalopatiju i druge svrhe kao što je praćenje protoka krvi u mozgu tijekom medicinskih zahvata i operacija.
“Ovo značajno proširuje potencijalne primjene e-tatuja za EEG rješenja rješavanjem mnogih dugotrajnijih izazova,” napisali su istraživači.
Kako bi ocijenili izvedbu svojih elektroda ispisanih na skalpu, ili e-tatuja, u odnosu na tradicionalne komercijalne elektrode sa vlažnim gelom, tim je mjerio pet sudionika u vezi s potencijalima povezanim s pogreškama i motorikom, koji su dva široko korištena pokazatelja.
Znanstvenici su otkrili da njihove tetovirane elektrode ne samo da su postigle uspjeh usporedive s uobičajenim elektrodama sa vlažnim gelom, već su također dosljedno funkcionirale kroz više sesija i produžile vijek trajanja elektroda za šest ili više sati.
U usporedbi s postojećim sustavima elektroencefalografije, njihov privremeni elektronički tattoo ugodniji je za nošenje, brži za instalaciju i ima veću prianjajuću snagu, navode znanstvenici. Ispisivanje elektroda na skalpu brže je nego kod komercijalnih EEG uređaja. U ovom je istraživanju trajalo manje od 15 minuta da se izvrši trodimenzionalno skeniranje glave i ispiše deset elektroda na skalpu. Za kalibraciju za pomicanje glave potrebno je još pet minuta po pomaku. Ispisive elektrode su privremeni tatui koji se lako uklanjaju sapunom ili vodom.
Prema riječima znanstvenika, njihova inovativna tehnologija mogla bi se koristiti za svrhe šire od praćenja i snimanja aktivnosti mozga, uključujući i druge unutarnje organe za stimulaciju, rehabilitaciju, praćenje srca, praćenje lubanje, pomoć u zacjeljivanju rana, regeneraciji kostiju ili tkiva te treniranju izvedbe. Istraživači kažu da njihovo rješenje elektroničkog tatua može se koristiti za više od samo sučelja mozak-računalo i ima potencijal za razna ljudsko-strojna sučelja, uključujući elektrokortikografiju (ECoG) snimke, elektrokardiograme (EKG), transkutanu električnu stimulaciju živaca (TENS) i elektromiografiju (EMG).
“Ovo označava novo poglavlje u neurotehnologiji, naglašavajući prilagodljivost i preciznost, poboljšavajući dobrobit pacijenata i smanjujući radnu snagu u zdravstvu,” zaključili su istraživači.
Copyright © 2024 Cami Rosso Sva prava pridržana.
