Koszulka do badania serca Holter EKG - z nanorurek węglowych
 |
| (źródło: Sławomir Boncel) |
7-06-2023
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. Wynalazek jest już w fazie badań klinicznych - powiedział PAP 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.
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 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 od tej standardowej z poliestru czy poliamidu niż o 15-20 proc. - tyle bowiem stanowi ten "wkład" przewodzącego materiału.
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.
Agnieszka Kliks-Pudlik
|
|
|
