Giyilebilir Cilt Monitörleri Teri İnsan Cildinden İletebiliyor Mu?

Giyilebilir cihazlar için bir silikon membranın, sitrik asit kristalleri yardımıyla yapılan daha iyi boyuttaki gözenekler sayesinde daha rahat nefes alabileceği belirtilmiştir. Yeni geliştirilen tekniği, suyu ciltten hızla uzaklaştıran ince, silikon bazlı membranlar üretmekle birlikte tekniğin, altlarında teri hapseden giyilebilir biyosensörlerin neden olduğu kızarıklık ve kaşıntıyı azaltabileceği gözlemlenmiştir. Biyomühendis ve profesör Young-Ho Cho ve KAIST'deki meslektaşları tarafından geliştirilmiş teknik geçen ay Scientific Reports dergisinde bildirmiştir.

Profesör Cho, giyilebilir biyoelektroniğin, hormonlar veya glikoz gibi terde bulunan biyolojik bileşiklerin yanı sıra vücut ısısı, kalp atış hızı ve enerji harcamalarının günlük izlenmesi için daha çekici hale geldiğini belirtmiştir. Profesör Cho, şu anda mevcut malzemelerin cilt tahrişine neden olabileceğini, bu nedenle bilim insanlarının bunları iyileştirmenin yollarını aradığını sözlerine eklemiştir. Giyilebilir biyosensörler, diğer malzemelere kıyasla nispeten yüksek bir su buharı iletim hızına sahip olduğundan, genellikle polidimetilsiloksan (PDMS) adı verilen silikon bazlı bir bileşik kullanılmaktadır. Yine de, bu oran cildin su buharlaşma oranının sadece üçte ikisidir. Mevcut fabrikasyon yaklaşımları, PDMS'yi şeker veya tuz gibi boncuklar veya çözünen maddelerle karıştırmakla birlikte ardından gözenekleri yerinde bırakmak için bunları çıkarmaktadır. Başka bir teknik, malzemede gözenekler oluşturmak için gazı kullanmaktır.

Gözeneksiz bir PDMS membranı

Araştırmacılar her tekniğin, pahalı ve karmaşık olmaktan farklı boyutlarda gözenekler bırakmaya kadar dezavantajları olduğunu belirtmişlerdir. KAIST Biyoloji ve Beyin Mühendisliği Bölümü'nden Profesör Cho liderliğindeki bir araştırma ekibi, PDMS'de sitrik asidi kristalize ederek ve ardından kristalleri etanol kullanarak kaldıran küçük, tek tip gözenekler oluşturmayı başarmıştır. Yaklaşım, boncuk kullanmaktan önemli ölçüde daha ucuzdur ve şeker kullanmaya kıyasla %93,2 daha küçük ve %425 daha tek tip boyutlu gözeneklere yol açmaktadır. Daha da önemlisi, membran su buharını insan cildinden 2,2 kat daha hızlı iletmektedir. Ekip, membranlarını yedi gün boyunca insan derisi üzerinde test ettiklerini ve bunun sadece küçük bir kızarıklığa ve kaşıntıya neden olmadığını, gözeneksiz bir PDMS membranın yaptığını bulduklarını bildirmişlerdir. Profesör Cho, yöntemlerinin, fizyolojik sinyallerin günlük izlenmesi için kullanılan cilde bağlanabilen cihazlar için gözenekli PDMS membranları üretmek için kullanılabileceğini belirtmiştir. Profesör Cho, daha sonra memrablarını deriye daha kolay bağlanıp çıkarılabilmesi için değiştirmeyi planladıklarını sözlerine eklemiştir.