Графеновые «татуировки» помогут отслеживать сердечные приступы
Это ультратонкие гибкие сенсоры, нанесенные на кожу или даже внутренние органы для постоянного мониторинга биохимических процессов организма и раннего предупреждения о рисках, таких как сердечный приступ.
Принцип работы
🔥 Еще больше интересного в моем канале продуктовые штучки
В основе таких татуировок лежит электропроводящий материал — графен, способный улавливать малейшие электрические сигналы и биохимические изменения.
На поверхность графенового слоя фиксируются специальные антитела или молекулы, чувствительные к биомаркерам, например, кортизолу (гормону стресса), глюкозе, лактату, эстрогенам или маркёрам воспаления. При взаимодействии с нужными веществами меняется сопротивление графена, что фиксируется датчиком и передаётся для цифровой обработки.
Современные графеновые татуировки практически незаметны, не мешают движению и могут работать в течение нескольких суток без замены.
Возможности татуировок
Измерение ЭКГ и артериального давления без традиционных манжет и электродов, включая съём ЭКГ даже с движущегося тела.
Проведение непрерывной диагностики состава пота или кожных выделений, выявляя изменения, указывающие на физиологический или эмоциональный стресс, обезвоживание, повышение сахара, воспалительные процессы. Это дает возможность анализа электронными алгоритмами и машинным обучением, чтобы распознавать составляет ли наблюдаемое изменение причины для тревоги (например, приближение инсульта или инфаркта).
Информирование о рисках сердечного приступа. Благодаря высокой чувствительности и отражению изменений в составе биологических жидкостей и электрической активности сердца, графеновые сенсоры способны выявлять предвестники сердечных приступов (повышение давления, аритмии, изменение нервной активности), зачастую ещё до появления явных симптомов.
Такой «мониторинг в реальном времени» важен для пациентов из группы риска, спортсменов и людей с хроническими болезнями сердца.
Некоторые разработки нацелены не только на мониторинг, но и на терапию: например, корректируют сердечный ритм при выявлении аритмии (как кардиостимулятор).
Таким образом, графеновые татуировки открывают новые горизонты персонализированной медицины с возможностью раннего, немедикаментозного и безболезненного мониторинга и профилактики опасных состояний
Кто разработчик?
Графеновые татуировки для мониторинга биохимических процессов организма и предупреждения сердечных приступов разрабатывает несколько команд ученых по всему миру.
Одним из ведущих разработчиков является российский биомедицинский инженер Дмитрий Киреев, работающий в Массачусетском университете в Амхерсте и руководящий собственной лабораторией с 2022 года. Он сотрудничает с авторами технологии: Деджи Акинванде и Наншу Лу из Техасского университета в Остине.
Также важные разработки ведутся командой Игоря Ефимова из Северо-Западного университета в Чикаго, которая создала графеновую татуировку, работающую как ультратонкий кардиостимулятор для улучшения сердечного ритма, с перспективой внедрения в человеческую медицину в ближайшие 5 лет.
На сегодняшний день графеновые татуировки находятся на стадии лабораторных прототипов и активных исследований. Ожидается, что первые коммерчески доступные устройства станут реальностью не раньше чем через 5–10 лет. Основными задачами для внедрения являются интеграция с портативной электроникой, автономность работы, надежность в реальных условиях и безопасность медицинских данных.
Технология пока не доступна для массового использования, но идет интенсивное развитие в ведущих научных центрах США, России, Германии, Китая и Южной Кореи.