Πρωτοποριακή Φορετή Συσκευή για την Μέτρηση της «Αναπνοής» του Δέρματος

Ερευνητές του Πανεπιστημίου Northwestern έχουν δημιουργήσει μια καινοτόμο φορετή συσκευή που μετρά την «αναπνοή» του δέρματος. Αυτή η τεχνολογία ανιχνεύει μόρια που εκπέμπονται από την επιδερμίδα, ανοίγοντας νέες προοπτικές για την παρακολούθηση της επούλωσης τραυμάτων, της ενυδάτωσης του οργανισμού, καθώς και της έγκαιρης διάγνωσης βακτηριακών λοιμώξεων.

Περιγραφή της Τεχνολογίας

Η σχετική μελέτη έχει δημοσιευθεί στο περιοδικό Nature και παρουσιάζει ένα νέο σύστημα, τον αισθητήρα επιδερμικής ροής (EFS). Η συσκευή λειτουργεί με τη δημιουργία ενός μικρού θαλάμου πάνω από την επιφάνεια του δέρματος. Μέσα σε αυτόν τον θάλαμο, οι αισθητήρες είναι επιφορτισμένοι με την μέτρηση υδρατμών, πτητικών οργανικών ενώσεων (VOCs), καθώς και διοξειδίου του άνθρακα, που είτε εξέρχονται είτε εισέρχονται στο σώμα μέσω του δέρματος.

Ένα από τα πλεονεκτήματα της συγκεκριμένης τεχνολογίας είναι ότι οι αισθητήρες δεν απαιτείται να έρχονται σε άμεση επαφή με πληγές ή τραυματισμένο δέρμα, γεγονός που καθιστά τη χρήση της ιδιαίτερα χρήσιμη. Η φορετή συσκευή διαθέτει έναν προγραμματιζόμενο μηχανισμό βαλβίδας που ανοιγοκλείνει για να ελέγχει τη ροή αέρα μέσα στον θάλαμο. Όταν ο θάλαμος είναι κλειστός, διατηρεί τις ουσίες που εκπέμπονται από το δέρμα, επιτρέποντας στους αισθητήρες να παρακολουθούν τις αλλαγές στη συγκέντρωσή τους με την πάροδο του χρόνου. Μέσω αυτής της ανάλυσης, η συσκευή υπολογίζει την ταχύτητα με την οποία τα μόρια εισέρχονται ή εξέρχονται από το σώμα.

Πειραματική Εφαρμογή της Συσκευής

Σε ένα πείραμα, οι ερευνητές εφάρμοσαν αισθητήρες EFS σε έξι διαφορετικά σημεία του σώματος ταυτόχρονα, με σκοπό την παρακολούθηση της συνολικής απώλειας υγρών από το σώμα. Αυτή η διαδικασία είναι ιδιαιτέρα σημαντική για τη διαχείριση της ενυδάτωσης σε πρόωρα βρέφη, όπου η σωστή υδάτωσή τους είναι κρίσιμη για την επιβίωσή τους.

Η ομάδα συνεχίζει τις δοκιμές της, ελέγχοντας τη συσκευή σε φυσιολογικά και διαβητικά ποντίκια με τραύματα στο δέρμα. Στα φυσιολογικά ποντίκια, παρατηρήθηκε ότι η επούλωση και η αποκατάσταση της λειτουργίας του δερματικού φραγμού συμβαδίζουν. Ωστόσο, στα διαβητικά ποντίκια, ενώ η πληγή φαινόταν να είχε επουλωθεί, ο αισθητήρας αποκάλυψε ότι η λειτουργία του φραγμού δεν είχε αποκατασταθεί παρά εβδομάδες αργότερα — ένα σημαντικό στοιχείο για την αντιμετώπιση των διαβητικών ελκών.

Ανίχνευση Βακτηρίων και Νέες Προοπτικές

Επιπλέον, οι ερευνητές εξέτασαν επίσης την ικανότητα της συσκευής να ανιχνεύει την ανάπτυξη βακτηρίων σε πληγές. Σε πειράματα που περιλάμβαναν την εισαγωγή βακτηρίων E. coli σε πληγές δέρματος χοίρων, ο αισθητήρας εντόπισε έναν χαρακτηριστικό αύξοντα ρυθμό του μέτρου των εκπομπών VOCs, ο οποίος συσχετιζόταν άμεσα με την ανάπτυξη των βακτηρίων. Αυτή η τεχνολογία αποδείχθηκε αποτελεσματική ως σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης για λοιμώξεις πληγών.

Η καινοτομία αυτή συμβολίζει μια εντελώς νέα προσέγγιση στην παρακολούθηση του τρόπου που το σώμα μας αλληλεπιδρά με το περιβάλλον. Μέσω της μέτρησης των ουσιών που εισέρχονται και εξέρχονται από το δέρμα μας, αυτή η πλατφόρμα ανίχνευσης χωρίς επαφή προσφέρει νέες δυνατότητες για εξατομικευμένη υγειονομική περίθαλψη, διαχείριση τραυμάτων και παρακολούθηση της περιβαλλοντικής ασφάλειας.