p Biossensores que podem ser usados ​​na pele humana ou usados ​​com segurança dentro do corpo são cada vez mais prevalentes tanto para aplicações médicas quanto para monitoramento de saúde diário. Encontrar os materiais certos para unir os sensores e colá-los às superfícies também é uma parte importante para tornar essa tecnologia melhor. Um estudo recente da Binghamton University, A State University of New York oferece uma solução possível, especialmente para aplicações na pele. p Matthew S. Brown, um Ph.D. do quarto ano aluno com o laboratório do professor assistente Ahyeon Koh no Departamento de Engenharia Biomédica, atuou como o autor principal de "Electronic-ECM:A Permeable Microporous Elastomer for an Advanced Bio-Integrated Continuous Sensing Platform, "publicado no jornal Tecnologia de Materiais Avançada .

p O estudo utiliza polidimetilsiloxano (PDMS), um material de silicone popular para uso em biossensores devido à sua biocompatibilidade e mecânica suave. Geralmente é utilizado como um filme sólido, material não poroso, o que pode levar a problemas na respirabilidade do sensor e na evaporação do suor.

p "No monitoramento atlético, se você tem um dispositivo em sua pele, o suor pode acumular sob esse dispositivo, "Brown disse." Isso pode causar inflamação e também imprecisões em aplicações de monitoramento contínuo.

p "Por exemplo, um experimento com análise de eletrocardiograma (ECG) mostrou que o PDMS poroso permitiu a evaporação do suor durante o exercício, capaz de manter um sinal de alta resolução. O PDMS não poroso não forneceu a capacidade para o suor evaporar prontamente, levando a uma resolução de sinal mais baixa após o exercício.

p A equipe criou um material PDMS poroso por meio de eletrofiação, um método de produção que faz nanofibras por meio do uso de força elétrica.

p Durante o teste mecânico, os pesquisadores descobriram que esse novo material agia como o colágeno e as fibras elásticas da epiderme humana. O material também foi capaz de atuar como um adesivo seco para que os eletrônicos laminassem fortemente na pele, para monitoramento sem adesivo. Os testes de biocompatibilidade e viabilidade também mostraram melhores resultados após sete dias de uso, em comparação com o filme PDMS não poroso.

p "Você pode usar isso em uma ampla variedade de aplicações onde você precisa que os fluidos sejam transferidos passivamente através do material - como o suor - para evaporar prontamente através do dispositivo, "Brown disse.

p Como a estrutura permeável do material é capaz de biofluido, molécula pequena e difusão de gás, pode ser integrado com tecidos biológicos moles, como pele, tecido neural e cardíaco com inflamação reduzida no local da aplicação.

p Entre as aplicações que Brown vê estão os eletrônicos para cura de longo prazo, feridas crônicas; eletrônicos respiráveis ​​para monitoramento respiratório de oxigênio e dióxido de carbono; dispositivos que integram células humanas em dispositivos eletrônicos implantáveis; e em tempo real, monitoramento químico e biológico in vitro.

p Koh - cujos projetos recentes incluem energia de bateria auxiliada por suor e biomonitoramento - descreveu o estudo de PDMS poroso como "a pedra angular de minha pesquisa".

p "Meu laboratório está muito interessado em desenvolver um sistema de detecção biointegrado além da eletrônica vestível, "disse ela." No momento, tecnologias avançaram para desenvolver dispositivos duráveis ​​e flexíveis nos últimos 10 anos. Mas sempre queremos ir ainda mais longe, para criar sensores que podem ser usados ​​em sistemas mais invisíveis que não estão apenas na pele.

p "Koh também vê as possibilidades desse material poroso de PDMS em outra linha de pesquisa que está desenvolvendo com o professor associado Seokheun Choi do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação. Ela e Choi estão combinando seus pontos fortes para criar papéis extensíveis para bioeletrônica leve, permitindo-nos monitorar estados fisiológicos.