Forskare vid DTU Health Tech har utvecklat ett nytt material som kan underlätta en nästan perfekt sammanslagning mellan maskiner och människokroppen för diagnostik och behandling.

Ett DTU-forskarteam bestående av Malgorzata Gosia Pierchala, Firoz Babu Kadumundi, och Mehdi Mehrali från #TeamBioEngine under ledning av Alireza Dolatshahi-Pirouz, har utvecklat ett nytt material – CareGum – som bland annat har potential att övervaka motorisk funktionsnedsättning i samband med neurologiska störningar som Parkinsons.

Ett grönt material med många egenskaper

CareGums fastighetsportfölj är otroligt bred med prestationer som hudliknande mjukhet, den är töjbar upp till 30, 000 % och har självläkande förmåga som påminner om naturliga vävnader. Det går att skriva ut, formbar, och elektriskt ledande. I synnerhet, den elektriska ledningsförmågan gör det möjligt för materialet att reagera på yttre stimuli och leverera information till en elektronisk krets, medan utskriftskapaciteten öppnar möjligheter för skräddarsydd tillverkning av personlig bioelektronik.

Den genereras via en skalbar väg utan komplicerade och tidskrävande kemiska procedurer. I korthet, den består av en biologiskt nedbrytbar polymermatris, lernanorör utvunna från underjorden, och en superreaktiv grön tvärbindare (garvsyra) som utan tvekan har stimulerat smaklökarna hos många vindrickare, eftersom det ger den sin beska och fruktiga smak. Därför, CareGum är i grunden en grön, återvinningsbar, och lågprissensor (140 USD/Kg).

Diagnostik och behandlingsperspektiv

Docent Alireza Dolatshahi-Pirouz förklarar:"CareGums är i huvudsak bioanpassningsbara cyborgsensorer. De kan länka eller sammanfoga syntetiska material och maskiner med människokroppen på ett sömlöst och bekvämt sätt för både diagnos och behandling. Vi föreställer oss att vårt nya material skulle kunna användas för att dechiffrera de komplexa rörelsemönster som spelar in i olika rörelser eller rörelser, såsom realtidsövervakning av dessa, som är immobiliserade på grund av sjukdom. Vi har till exempel visat att CareGum kan 3D-printas till en ärm av töjbart tyg för att övervaka handens rörelser."

Forskargruppen arbetar för närvarande med nästa version av materialet, som kommer att kunna övervaka pH- och temperaturförändringar samt viktiga sjukdomsbiomarkörer, möjliggör ytterligare interaktion mellan människa och maskin.

"Kroppen är mycket kombinatorisk ur en materiell synvinkel. Ta, till exempel, hud. Det är ett material, men ändå, det kan göra så mycket med ett brett utbud av egenskaper inklusive flexibilitet, självläkande förmåga såväl som temperatur, mekanisk belastning, och perceptionsavkännande kapacitet. CareGum är precis så. Den är mjuk, flexibel, anpassbar, läkbar, och nästan animerad. CareGum är inte dött material. Det är levande. Det lever, säger docent Alireza Dolatshahi-Pirouz.