"電子皮膚 "はオンラインで身体機能をモニターできるようになる

かさばる電極や電源システムなしで、心臓、脳、筋肉をモニタリングできます。「電子皮膚」とは、オンラインで身体機能をモニタリングできる新しいデバイスの名称です。

「皮膚表面に貼り付ける携帯型測定装置は、80年以上にわたり科学者や技術者の注目を集めてきました」と、米国と中国の研究センターの研究者たちは記しています。「1929年には、皮膚に貼り付けた電極を用いて脳波を記録する最初の携帯型装置が登場しました。」

最初の脳波計の登場以来、生命維持機能をオンラインで監視できる技術（宇宙技術を含む）が数多く登場している。

例えば、心臓の不整脈部位を検出するために、医師は血液ポンプのどの部位も見逃さない携帯型電極システムを使用します。しかし、実際には、病気の心臓であっても常に不調が続くわけではありません。そのため、臓器全体の不整脈を引き起こしている部位を特定し、それを中和するために、医師は患者の心臓を数時間、数日、あるいは数ヶ月にわたってモニタリングする必要があります。

「このようなデバイスのコンセプトと設計は非常に時代遅れです」と、電極と測定システムのための全く新しいパッケージを開発した研究者たちは続ける。「これらのデバイスは粘着テープやパッチで皮膚に貼り付けられ、かさばる電源と通信部品が内蔵されています。さらに、多くの患者が電極を皮膚に貼り付ける際に使用される接着剤やジェルにアレルギー反応を起こします。」

イリノイ大学のジョン・ロジャース率いる科学者たちは、電子計測システムをプラスチック製の箱ではなく、ラミネートフィルムに詰め込みました。その結果、システム自体を損傷することなく曲げることができる、伸縮性のある薄いモジュールが誕生しました。このシステムはファンデルワールス力によって皮膚に「接着」されるため、患者は不快感や不快感を覚えることはなく、アレルギー反応を引き起こす原因もありません。科学者たちは、従来の電池と有線システムを太陽光発電システムに置き換えました。こうした変革の結果、あらゆる方向に曲げられる透明で輝くステッカーが誕生しました。

著者らはすでにこのハイテクタトゥーシールを試験済みです。結果は衝撃的で、このデバイスは頬、首、頭頂部、顎に貼付することで24時間以上動作します。生物学者たちはまた、この新デバイスの測定値と、筋線維の電気活動を測定する従来のシステムとの比較を行いました。心臓と脚の筋肉を用いた実験では、新システムの測定値は、十分に試験された大型の電極の測定値と変わりませんでした。

「このようなシステムは、脳、心臓、その他の臓器の病変を診断するために臨床現場で使用されている機器に取って代わることができると考えています」と、発明者は結論づけています。このシステムに関する論文は本日、サイエンス誌に掲載されました。