E-kůže odhalí covid-19 i cukrovku. Japonští vědci přišli s novou generací chytrých náplastí, které neustále monitorují zdravotní stav - Euro.cz

Zprávy

Přihlášení

E-kůže odhalí covid-19 i cukrovku. Japonští vědci přišli s novou generací chytrých náplastí, které neustále monitorují zdravotní stav

,
E-kůže odhalí covid-19 i cukrovku. Japonští vědci přišli s novou generací chytrých náplastí, které neustále monitorují zdravotní stav
Zdroj: University of Tokyo
  • Japonští výzkumníci vytvořili velmi citlivou chytrou kůži, která snímá data o srdečním tepu, pohybu svalů, teplotě či koncentracích různých látek v těle pacienta

  • V běžném životě nijak nepřekáží a může se používat neustále

  • Umělé kůže mohou nosit pacienti s chronickými potížemi, sportovci a lidé s vysokým rizikem nákazy covidem-19

  • E-kůže byla původně vytvořena pro roboty, dnes slouží mimo jiné k pozorování nenarozených dětí

Chytré kůže zažívají znovuzrození, přesněji řečeno se posunuly k další generaci. Místo původních náplastí, které díky chemické reakci s kůží dokázaly odhalit hladinu cukru, krevní tlak či množství vypitého alkoholu, japonští vědci vymysleli novou variantu, jež se na tělo nastříká sprejem. Kromě toho nasbírá základní údaje o zdravotním stavu a vitálních funkcích pacienta, a pak data odešle do smartphonu. Ten má v ruce buď sám pacient nebo jeho ošetřující lékař, který tak okamžitě pozná případné nebezpečí.

Nalepíte a zapomenete na ni. To alespoň slibují vědci z Japonska, když tvrdí, že vynalezli ultratenkou lehkou e-kůži, která po navlhčení přilne k hrudníku a může tam zůstat až týden v kuse. Duchovním autorem technologie je tokijský profesor Takao Someya. Japonci kůži vyrobili z pružného polyvinylalkoholu s tenkou vrstvičkou zlata. Celé to funguje jako přenosný senzor, který měří například srdeční činnost nebo elektrické signály produkované nervovou soustavou při pohybu.

E- kůže je citlivá. Velmi citlivá. Zaznamená i ten nejmenší záškub svalů. Navíc na sobě má připevněn malý vysílač, který data bezdrátově předává do lékařova telefonu, laptopu nebo klidně na cloud. Tak může doktor vidět přesný zdravotní stav i u pacientů, kteří jsou například v karanténě nebo potřebují stálý dohled. „E-kůže je nová generace nositelné elektroniky,“ tvrdí Someya. „Dnes většina lidí nosí chytré hodinky a brýle, které ale mohou překážet. Naproti tomu e-kůže je tenká, skoro nic neváží, natahuje se spolu s vaší pokožkou a je odolná. Skoro ji na sobě necítíte,“ dodává.

Nová generace pro starší pacienty

Dosud umělé kůže a chytré náplasti sloužily hlavně lidem na JIP nebo cukrovkářům. Lékaři je chtěli dávat i novorozencům na jednotkách intenzivní péče a všem pacientům, kteří mají při zavádění katetru problémy s cévami. Nyní používaná ohebná vrstvička plastu má na sobě ultrazvukový tlakoměr a dvě chemická čidla, která vypouští do kůže látku zvanou pilokarpin. Ta vyvolá pocení a senzory z potu odečtou koncentrace jednotlivých složek v těle. Díky jednoduchému mechanismu ji mohou používat i běžní, nevyškolení lidé.

Chytrá náplast změří krevní tlak i hladinu alkoholu. Pomoci by mohla kardiakům nebo diabetikům

Someya při vývoji kůže myslel především na starší generace. Japonská populace rychle stárne, a tak stvořil odolnou a trvanlivou e-kůži, která dokáže precizně a dlouhodobě monitorovat například stav cukrovky či srdeční činnost. Umí také detekovat brzká stadia dalších onemocnění. Profesor zároveň ve spolupráci s Dai Nippon Printing vyvíjí LED displej, který bude pacient nosit na hřbetu ruky a může nahrazovat smartphone těm, kdo ho nechtějí používat. Na displeji se budou v přímém přenosu promítat data z náplasti, takže tam poběží dobře srozumitelný graf tepové frekvence nebo smajlíci, které bude pacient moci posílat rodině na důkaz, že je v pořádku.

Už v roce 2019 ocenil Grand View Research vynález e-kůže na 4,5 miliardy dolarů (97,5 miliardy korun). Kromě zdravotního přínosu brali odborníci při odhadu v potaz i to, že díky pružnosti a schopnosti se částečně sama opravovat, se e-kůže hodí i do robotiky nebo do výroby protéz. Technologie má svůj původ v e-knihách a zakřivených obrazovkách televizí a telefonů. Vědci totiž už tehdy pracovali na vývoji pružných vodivých polymerů s uhlíkovým základem. Takao Someya vyrobil už v roce 2004 první umělou kůži o rozměrech osm krát osm centimetrů. Původně byla určena robotům, kteří díky ní rozpoznávali tlak. O rok později vyvinul mnohem slabší a pružnější vrstvu, jež reagovala na světlo, teplotu a dotek. Měla formu sítě a výzkumníci do ní zabalili vajíčko.

Ultrazvuk pro Afriku

„Nejvyšším cílem e-kůže je jednoduše monitorovat všechny typy informací o lidském těle, kdykoli a kdekoli bez toho, abychom rušili každodenní aktivity člověka,“ tvrdí Someya. Náplast totiž svými funkcemi může nahrazovat a předčit ty nejlepší chytré hodinky, což zajímá hlavně sportovce a fitness trenéry. Někteří to už během pandemie vyzkoušeli. Somenya se pod značkou Xenoma totiž kromě zdravotnictví věnuje i chytrému oblečení, což může být třeba pyžamo, které z teploty těla pozná, zda není v místnosti příliš horko.

Rehabilitace v jiném světě. V ostravské firmě VR Life ji umístili do virtuální reality

O výrobu umělé kůže se snaží ale i jiní, například John Rogers ze Severozápadní univerzity v Evanstonu v Illinois. Zatímco Someyova technologie ještě neprošla klinickými testy, Rogersovy e-kůže používali doktoři a sestry na covidových odděleních v chicagské nemocnici už na jaře, aby včas odhalili, zda jsou infikovaní. Lékaři poslali 1000 kusů chytrých náplastí i do nemocnic v Zambii, Keně a Ghaně, kde do jisté míry nahrazují ultrazvukové vyšetření těhotných žen. To samé se zkouší i v Chicagu a výsledky vypadají slibně. „Když jednou vytvoříte a použijete něco, co opravdu mění život pacientů k lepšímu, motivuje to všechny kolem vás ve výzkumu pokračovat,“ komentuje Rogers.