Rekbaar bio-interface meet lichaamssignalen zonder scheuren
Een nieuw materiaal kan elektrochemische signalen van levend weefsel meten terwijl het meebeweegt met huid of spieren. Dat lost een fundamenteel probleem op bij wearables en implanteerbare sensoren voor gezondheidsmonitoring.
Conventionele sensoren zijn gemaakt van stijf materiaal. Huid en spieren rekken en bewegen voortdurend. Dat verschil in stijfheid zorgt voor mechanische spanning op de grens tussen sensor en weefsel, waardoor metingen minder nauwkeurig worden en het materiaal op den duur beschadigt. Dat is al decennia een bottleneck in de ontwikkeling van continue biologische meetapparatuur.
De onderzoekers ontwikkelden een bio-interface die van nature rekbaar is, zonder dat die rekbaarheid apart moet worden ingebouwd via speciale structuren. De elektrochemische eigenschappen, die nodig zijn voor het meten van stoffen zoals glucose of elektrolyten, blijven intact zelfs na herhaaldelijk rekken.
Wat dit mogelijk maakt
Continue monitoring van metabole markers in het lichaam is een kernonderdeel van gepersonaliseerde gezondheidszorg en longevity-onderzoek. Glucose, lactaat en elektrolyten zijn indicators voor metabole gezondheid, spierfunctie en hydratatie. Tot nu toe waren deze metingen gebonden aan laboratoria of onaangenaam draagbare apparaten.
Een sensor die betrouwbaar rekbaar is, kan worden verwerkt in kleding, huidpleisters of implanteerbare apparaten. Dat maakt langdurige, continue monitoring mogelijk zonder dat de gebruiker er iets van merkt.
Belang voor ouder wordende bevolking
Voor ouderen is continue monitoring extra relevant. Metabole waarden wisselen bij veroudering meer en onregelmatiger. Vroege signalen van afwijkingen, zoals schommelende bloedsuikers of veranderende elektrolietbalans, zijn met huidige middelen moeilijk te vangen buiten klinische omstandigheden. Een rekbare sensor die dag en nacht meebeweegt met het lichaam, kan dat veranderen.
Het materiaal bevindt zich nog in de onderzoeksfase. Maar de combinatie van elektrochemische prestaties en mechanische flexibiliteit in één materiaal is een technische drempel die eerder niet geslecht werd.