Kabelloser, batterieloser, biologisch abbaubarer Sensor zur Echtzeit-Überwachung des Blutflusses

Stanford University, Palo Alto, Kalifornien

Künstlerische Darstellung des biologisch abbaubaren Drucksensors, der um ein Blutgefäß gewickelt ist, wobei die Antenne zur Seite zeigt. Die Schichten werden getrennt, um Details der Antennenstruktur anzuzeigen. (Bild:Levent Beker)

Die Überwachung des Erfolgs einer Operation an Blutgefäßen ist eine Herausforderung, da die ersten Anzeichen einer Erkrankung oft zu spät kommen. Zu diesem Zeitpunkt muss der Patient häufig einen weiteren chirurgischen Eingriff durchführen, der mit ähnlichen Risiken verbunden ist wie der ursprüngliche Eingriff. Ein neues Gerät könnte es Ärzten erleichtern, den Erfolg von Blutgefäßoperationen zu überwachen.

Der Sensor überwacht den Blutfluss durch eine Arterie. Es ist biologisch abbaubar, batterielos, kabellos, kompakt, muss nicht entfernt werden und kann den Arzt eines Patienten warnen, wenn eine Verstopfung vorliegt. Der Sensor schmiegt sich eng um das heilende Gefäß, wo vorbeiströmendes Blut auf seine Innenfläche drückt. Wenn sich die Form dieser Oberfläche ändert, verändert sich auch die Fähigkeit des Sensors, elektrische Ladung zu speichern, die Ärzte aus der Ferne mit einem Gerät erkennen können, das sich in der Nähe der Haut, aber außerhalb des Körpers befindet. Dieses Gerät fordert einen Messwert an, indem es die Antenne des Sensors anpingt, ähnlich wie ein Ausweisscanner. In Zukunft könnte dieses Gerät in Form eines aufklebbaren Pflasters erhältlich sein oder in andere Technologien integriert werden, beispielsweise in ein tragbares Gerät oder ein Smartphone.

Die Forscher testeten den Sensor zunächst in einer künstlichen Umgebung, wo sie Luft durch einen Schlauch in Arteriengröße pumpten, um einen pulsierenden Blutfluss nachzuahmen. Der Sensor ist eine drahtlose Version einer Technologie, die entwickelt wurde, um Prothesen einen feinen Tastsinn zu verleihen. Die Forscher mussten die Materialien ihres vorhandenen Sensors modifizieren, um ihn empfindlich auf pulsierendes Blut zu machen, aber steif genug, um seine Form beizubehalten. Außerdem mussten sie die Antenne an einen Ort verlegen, an dem sie sicher war und nicht durch die Pulsation beeinträchtigt wurde, und den Kondensator so umgestalten, dass er um eine Arterie herum platziert werden konnte.

Die Forscher finden nun heraus, wie sie die Sensoren am besten an den Gefäßen befestigen und ihre Empfindlichkeit verfeinern können.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Levent Beker unter Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt. Sie müssen JavaScript aktivieren, damit Sie es sehen können.; 650-721-1874.