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Die "elektronische Haut" wird in der Lage sein, Körperfunktionen online zu überwachen
Zuletzt überprüft: 30.06.2025
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Herz, Gehirn und Muskeln lassen sich ohne sperrige Elektroden und Stromversorgungssysteme überwachen. „Elektronische Haut“ heißt ein neues Gerät, das Körperfunktionen online überwachen kann.
„Tragbare Messgeräte, die auf der Hautoberfläche befestigt werden, stehen seit über achtzig Jahren im Fokus von Wissenschaftlern und Ingenieuren“, schreiben Forscher aus Forschungszentren in den USA und China. „1929 erschien das erste tragbare Gerät, das mithilfe von auf der Haut befestigten Elektroden ein Enzephalogramm aufzeichnete.“
Nach dem ersten Enzephalographen sind zahlreiche Technologien, darunter auch Weltraumtechnologien, aufgetaucht, die eine Online-Überwachung lebenswichtiger Funktionen ermöglichen.
Um beispielsweise einen Herzabschnitt mit Arrhythmie zu erkennen, verwenden Ärzte ein tragbares Elektrodensystem, das keinen einzigen Abschnitt der Blutpumpe übersieht. Tatsächlich spielt selbst ein krankes Herz nicht immer verrückt. Um den Abschnitt zu finden und zu neutralisieren, der das gesamte Organ aus dem Rhythmus bringt, müssen Ärzte das Herz des Patienten daher mehrere Stunden, Tage oder sogar Monate lang überwachen.
„Konzept und Design solcher Geräte sind völlig veraltet“, so die Forscher weiter, die eine völlig neue Verpackung für Elektroden und Messsystem entwickelt haben. „Sie werden mit Klebebändern oder Pflastern auf der Haut befestigt und enthalten sperrige Stromversorgungs- und Kommunikationskomponenten. Zudem reagieren viele Patienten allergisch auf den Kleber oder das Gel, mit dem die Elektroden auf der Haut befestigt werden.“
Wissenschaftler um John Rogers von der University of Illinois verpackten ein elektronisches Messsystem nicht in eine Kunststoffbox, sondern in ein Laminat. Das Ergebnis ist ein elastisches, dünnes Modul, das sich ohne Beschädigung biegen lässt. Das System haftet durch Van-der-Waals-Kräfte auf der Haut – der Patient spürt weder etwas Unangenehmes noch besteht ein Grund für Allergien. Die Wissenschaftler ersetzten herkömmliche Batterien und kabelgebundene Systeme durch Solarzellen. Das Ergebnis ist ein transparenter, glitzernder Aufkleber, der sich in jede Richtung biegen lässt.
Die Autoren haben den Hightech-Tattoo-Aufkleber bereits getestet. Die Ergebnisse sind beeindruckend: Das Gerät funktioniert 24 Stunden oder länger, wenn es auf Wange, Hals, Scheitel und Kinn angebracht wird. Die Biologen verglichen zudem die Messwerte des neuen Geräts mit herkömmlichen Systemen zur Messung der elektrischen Aktivität von Muskelfasern. In Experimenten mit Herz- und Beinmuskulatur unterschieden sich die Messwerte des neuen Systems nicht von denen bewährter, sperriger Elektroden.
„Wir glauben, dass ein solches System Geräte ersetzen kann, die in der klinischen Praxis zur Diagnose von Erkrankungen des Gehirns, des Herzens und anderer Organe eingesetzt werden“, so die Autoren der Erfindung. Ein Artikel dazu erschien heute in Science.