Dodano: 07 czerwca 2023r.

Koszulka do badania serca Holter EKG – z nanorurek węglowych

Zamiast podpiętych do ciała elektrod, które pacjent nosi całą dobę – elastyczna koszulka. Naukowcy z Politechniki Śląskiej stworzyli odzież do długotrwałego badania serca Holter EKG. Kluczową innowacją jest synteza ultradługich nanorurek węglowych i ich integracja z polimerem.

EKG serca

 

Wynalazek jest już w fazie badań klinicznych – powiedział kierownik zespołu badawczego prof. Sławomir Boncel z Wydziału Chemicznego Politechniki Śląskiej. - Podstawą naszego rozwiązania jest wielofunkcyjny materiał. Powstał on z syntezy ultradługich nanorurek węglowych o konkretnych parametrach morfologicznych i geometrycznych, co pozwoliło uzyskać materiał bardzo dobrze przewodzący prąd. Następnie materiał jest przekształcany w postać pasty elektroprzewodzącej, którą można nadrukować na odzież i w ten sposób zintegrować ją z polimerem i tekstylium – wyjaśnił naukowiec.

Nanorurki węglowe

Jak mówił prof. Boncel, podobne rozwiązania są już dostępne na świecie, ale wykorzystują konwencjonalne metale – tam najczęstszym elementem przewodzącym wbudowanym w odzież są części miedziane lub aluminiowe.

Tutaj podstawę stanowią wspomniane ultradługie wielościenne nanorurki węglowe, czyli cylindryczne makromolekuły, składające się, na poziomie atomowym, ze zwiniętych bezszwowo „płacht” grafenu osadzonych w układzie „rurka w rurce”. - Osiągają one długość nawet kilku milimetrów, przy średnicy kilkudziesięciu nanometrów i przypominają strukturę współosiowych plastrów miodu zwiniętych w ruloniki o coraz większej średnicy – tłumaczył chemik.

Taka koszulka z nanotekstroniczną powłoką z nanorurek węglowych pozwala zbierać sygnał biometryczny np. pracy serca. - Koszulka powstała z myślą o długotrwałym badaniu elektrokardiograficznym (EKG) typu Holter. Pomiary są przesyłane zdalnie do aplikacji, którą może mieć lekarz lub sam pacjent – wyjaśnił prof. Boncel.

Koszulka-holter

Koszulka jest wygodna dla użytkownika – w odróżnieniu od niedogodności związanych ze standardowym sposobem przeprowadzania tego 24-godzinnego badania (pacjenci przez całą dobę mają przypięte do klatki piersiowej elektrody monitorujące pracę serca i chodzą z urządzeniem zbierającym te dane).

W założeniu koszulka ma być użytkowana przez pacjentów, którzy z powodów zdrowotnych potrzebują częstszego badania typu Holter. Co ciekawe, koszulka może być używana wielokrotnie, nawet po praniu. - Po wypraniu nie traci swoich właściwości przewodzących, a sygnał nie ulega znaczącej degradacji – podał chemik.

Zdaniem naukowca, sam koszt produkcji takiej koszulki nie powinien być wyższy o 15-20 proc. od tej standardowej z poliestru czy poliamidu – tyle bowiem stanowi ten „wkład” przewodzącego materiału.

Kłopotliwy recykling

Dotąd powstało kilkanaście takich koszulek, które po wstępnych testach naukowców z Politechniki Śląskiej są obecnie w fazie badań klinicznych, prowadzonych w Górnośląskim Centrum Medycznym.

Prof. Boncel przyznał, że wyzwaniem pozostaje kwestia recyklingu takich koszulek. - Jest to odzież polimerowa, z dodatkiem elementów przewodzących, co niestety uniemożliwia nam poddanie jej bezpośredniemu recyklingowi. Pamiętajmy jednak, że na świecie 1/3 zgonów jest spowodowana chorobami sercowo-naczyniowymi, a elektrokardiografia jest najmniej inwazyjną techniką diagnostyczną. Dlatego jestem przekonany, że dzięki współpracy technologów chemicznych i technologów tekstyliów rozwiążemy w końcu i ten problem – powiedział badacz.

- Badania kliniczne niedawno się rozpoczęły. Pierwsze testy wyszły pozytywnie, a na różne potrzebne korekty reagujemy na bieżąco. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, to finału spodziewamy się nie dłużej niż za dwa lata – wyraził nadzieję prof. Boncel.

W przyszłości jego zespół chce sprawdzić możliwość wykorzystania tego typu odzieży również do badań kardiotokografii (KTG), czyli EKG płodu.

 

Źródło: www.naukawpolsce.pl, fot. publicdomainpictures.net/ CC0