Graphen-basiertes elektronisches Tattoo ermöglicht kontinuierliche, präzise Herzüberwachung über lange Zeiträume

Eine tragbare Technologie aus dehnbarem, leichtem Material könnte die Herzgesundheitsüberwachung einfacher und genauer machen als herkömmliche Elektrokardiographen – eine Technologie, die sich in fast einem Jahrhundert kaum verändert hat.

Die elektronische Tätowierung (E-Tattoo) basiert auf Graphen und wird auf der Haut platziert, um eine Vielzahl von Körperreaktionen zu messen, von elektrischen bis biomechanischen Signalen. Das Gerät ist so leicht und dehnbar, dass es über längere Zeiträume über dem Herzen platziert werden kann, mit wenig oder gar keinem Unbehagen. Es misst die Herzgesundheit auf zwei Arten: simultan Elektrokardiogramm (EKG) und Seismokardiogramm (SKG). EKG zeichnet die Raten der elektrischen Aktivität auf, die bei jedem Herzschlag erzeugt wird; SKG ist eine Messmethode, die Brustschwingungen nutzt, die mit Herzschlägen verbunden sind. Per Smartphone ferngesteuert, ist das E-Tattoo die erste ultradünne und dehnbare Technologie, die sowohl EKG als auch SKG misst.

EKG-Messungen allein sind nicht genau genug für die Bestimmung der Herzgesundheit, liefern aber zusätzliche Informationen, wenn sie mit SKG-Signalaufzeichnungen kombiniert werden. Wie eine Art Qualitätskontrolle zeigt das SKG die Genauigkeit der EKG-Messungen an.

Obwohl weiche E-Tattoos für EKG-Sensing nicht neu sind, werden andere Sensoren wie der SKG-Sensor noch aus nicht-dehnbaren Materialien hergestellt, was sie sperrig und unangenehm zu tragen macht. Das E-Tattoo besteht aus einem piezoelektrischen Polymer namens Polyvinylidenfluorid, das in der Lage ist, bei mechanischer Beanspruchung seine eigene elektrische Ladung zu erzeugen. Das Gerät umfasst auch 3D-digitale Bildkorrelationstechnologie, die verwendet wird, um Brustschwingungen zu kartieren, um den besten Platz auf der Brust für das E-Tattoo zu identifizieren.

Normalerweise erfordert eine EKG-Messung den Gang zum Arzt, wo die Herzgesundheit nur für ein paar Minuten überwacht werden kann. Dieses Gerät kann tagelang getragen werden und bietet kontinuierliche Herzüberwachung. Eine Smartphone-App speichert die Daten sicher und zeigt einen schlagenden Herz in Echtzeit auf dem Bildschirm an.