Bei einem neuen Tattoo geht es nicht nur darum, cool auszusehen (oder eine Entscheidung zu treffen, die Sie Jahre später bereuen werden) – es kann auch Ihr Leben retten. Das ist zumindest die Idee hinter einem neuen elektronischen Tattoo, das kontinuierlich und unauffällig den Blutdruck messen kann.
In einem Artikel, der am Montag in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Natur Nanotechnologie, Ein Team der University of Texas in Austin und der Texas A&M University hat ein Gerät entwickelt, das an der Haut des Handgelenks befestigt und bis zu 24 Stunden lang bequem getragen werden kann. Es kann den Blutdruck kontinuierlich mit unglaublicher Genauigkeit überwachen und potenziell bei der Diagnose auftretender Probleme helfen und Informationen für die Behandlung von Patienten mit schweren Herzerkrankungen liefern. Die Forscher hoffen, dass es den Weg für ein Blutdruckmessgerät ebnen wird, das keine Manschette wie ein herkömmliches Armband benötigt.
„Blutdruck ist ein wichtiger Messwert“, sagte Roozbeh Jafari, Professor für Biomedizintechnik bei Texas A&M und Mitautor der Studie, gegenüber The Daily Beast. „Es gibt uns eine ganzheitliche Sicht auf das gesamte Herz-Kreislauf-System. Aber wenn Sie es messen möchten, reichen nur eine oder wenige Messungen pro Tag nicht aus, und auf Manschetten basierende Lösungen sind umständlich, unbequem und unpraktisch.
Fotoillustration von The Daily Beast / Fotos von der University of Texas at Austin/Texas A&M University
Wenn es um die Welt der Blutdrucküberwachung geht, ist ein manschettenloses Gerät tatsächlich der „heilige Gral“, sagte Jafari. Das liegt daran, dass Geräte mit Manschette oft unbequem zu tragen sind und Herzüberwachungsprodukte wie Smartwatches dazu neigen, sich zu viel um das Handgelenk zu bewegen, um genaue Daten liefern zu können.
Aus diesem Grund wandte sich das texanische Team Graphen zu – einem Material, das Graphitstiften ähnelt –, um ein Tattoo zu kreieren, das direkt über den Arterien in den Handgelenken einer Person angebracht werden kann. Es ist nicht nur unglaublich langlebig, sondern auch das dünnste Material der Welt. Dies macht es perfekt für die Verwendung in einem E-Tattoo, da der Träger es nicht einmal auf seiner Haut spürt.
Es wird auch genau wie ein temporäres Tattoo angebracht: Ein Stück Papier wird über die Stelle am Handgelenk gelegt, die dann mit etwas Wasser betupft wird. Nach ein paar Sekunden ist das Papier entfernt und voila – Sie haben ein schickes neues Cyberpunk-Tattoo. Leider reicht es aber noch nicht ganz aus, die Herzfrequenz zu messen.
Fotoillustration von The Daily Beast / Fotos von der University of Texas at Austin/Texas A&M University
„Wir haben diese Schaltkreise, die wir mit der Haut verbinden müssen, um Informationen über den Blutdruck zu erhalten“, sagte Kaan Sel, ein Forscher für Elektro- und Computertechnik bei Texas A&M und Mitautor der Studie, gegenüber The Daily Beast. „Das Tattoo ist die Schnittstelle. Sobald die Tätowierungen übertragen sind, ergibt sich diese zuverlässige und langfristige Verbindung mit der Haut.“
Die Schaltkreise führen zu einer kleinen Elektronikbox, die die Informationen an einen Computer überträgt, der maschinelles Lernen verwendet, um die biometrischen Daten zu erzeugen. Das gesamte System sendet einen elektrischen Strom in die Haut Ihres Arms, der es ihm ermöglicht, Änderungen im Volumen der Arterien in Ihrem Arm, dh Änderungen des Blutdrucks, zu erkennen.
„Sie haben Blut, das durch die Arterien pumpt“, sagte Dmitry Kireev, ein Bioelektronikforscher an der UT in Austin und Mitautor der Studie, gegenüber The Daily Beast. „Dies wird das Volumen der Arterien verändern und das nehmen wir auf.“
Fotoillustration von The Daily Beast / Fotos von der University of Texas at Austin/Texas A&M University
Wohlgemerkt, das ist nur ein Prototyp. Das Team hofft, das System weiter zu verfeinern, damit es an Smartwatches angepasst werden kann, um viel genauere Blutdruckmessungen zu ermöglichen. Das würde eine massive Verbesserung gegenüber der aktuellen Smartwatch-Technologie darstellen, die auf ein optisches System zur Erkennung Ihrer Herzfrequenz angewiesen ist – was aus mehreren Gründen problematisch ist.
Zum einen basiert das optische System auf der Lichtreflexion Ihrer Haut, „aber dieses Licht dringt nur so stark ein“, sagte Sel. Auch Menschen mit dunkleren Hauttönen haben es notorisch schwerer mit diesen Systemen.
Das E-Tattoo könnte den Grundstein für ein kommerzielles, manschettenloses Blutdruckmessgerät legen, das es den Patienten ermöglicht, lebenswichtige biometrische Daten zu erkennen und an ihre Ärzte zu senden, ohne an ein umständliches Gerät angeschlossen zu sein. Diese Daten können laut Sel Dinge wie „Muskelkontraktionen, Flüssigkeitszufuhr, Veränderungen der Gewebezusammensetzung oder sogar Atmung“ umfassen.