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可監測運動障礙的皮膚貼片

公告類型: 奈米新知
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最近,韓國及美國研究人員推出了一種全新的多任務、可穿戴的電子裝備,它可以同時偵測肌肉運動、儲存資料,甚至於釋放治療藥物。此裝置包含了能偵測應力的感測器、記憶組件及熱致動器,都是將各種奈米材料印在一塊薄而有彈性的塑膠貼片上製成。此塑膠貼片可以像紋身貼紙一樣直接貼在皮膚上。此裝置可以用來監測或治療患有神經性運動障礙的患者,像是帕金森氏症或癲癇的患者。

目前的可撓式電子產品已經可以貼合在皮膚或身體組織上,未來甚至可能發展出能貼在腦部或心臟的電子裝置。這些裝置的內部結構雖然複雜,但大部分都無法將長時間獨立將病人的資料儲存在記憶體模組裡,也無法針對診斷結果釋出相對應的藥物。

最近,由首爾大學的Dae-Hyeong Kim領導的研究團隊已發展出一套可彌補這些缺點的系統。這套裝置的體積僅有 4 x 2 x 0.003 cm,卻包含了單晶矽奈米膜構成的運動感測器,用來偵測運動產生的應變。感測到的資料儲存在超薄氧化物奈米膜。這種奈米膜含有大小均勻的奈米金粒子,除了可儲存資料,也能分析資料,並釋放存在多孔二氧化矽奈米微粒裡相對應的治療用藥物。

Kim表示,這些多功能的感測器和記憶體陣列是用一般的半導體技術製造的。將陣列轉印到一般市售的凝膠貼片上後,便可以直接把產品貼在病人的皮膚上。更棒的是,電阻加熱器組成的熱致動器可以將藥品以最適當的速率擴散至皮膚裡。在釋放藥品的過程中,金屬薄膜構成的感測器可以監測皮膚溫度,確保皮膚不會過熱。

根據Kim的說法,他們的發明甚至可以從肌肉收縮(如顫抖)或是病患轉動手腳時監測、記錄病患的身體運動。這種類型的運動障礙會發生在帕金森氏症或癲癇的患者身上。Kim也提到了產品的耐用性,即便對貼布一再折疊、扭曲、或拉扯,貼布還是能持續運作。

Kim的團隊還包括了德州大學奧斯汀分校與MC10公司的研究人員。他們目前的課題是要持續的改進這組貼片,讓它能應用在純粹的無線環境中。詳見近期的Nature Nanotechnology | doi:10.1038/nnano.2014.38。


原始網站:https://nano.nchc.org.tw/index.php?apps=news&mod=welcome&action=show&gid=950
譯者/譯者服務單位:洪士傑/奈米科學網特約編輯   責任編輯:蔡雅芝 
發布日期: 2014/04/14
發布人員: 王芊樺