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超薄碳纳米压力传感器可监测糖尿病患者的压力水平

2020-05-09
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摘要 “SenseCare”研究的核心是开发低成本、多功能传感器和传感器矩阵,用于空间分辨力矢量测量以及湿度、脉冲和温度测量。

  一直以来,在医疗领域,灵活、高灵敏度的传感器可以将诊断和治疗与患者的高舒适度结合起来,特别是印刷、超薄和高灵敏度的纳米复合传感器,为压力传感器等当前技术提供了一种适应性强、可靠的解决方案。

  5月9日消息,Chemnitz理工大学对此进行了研究,并提出了研究结果和原型,这一结果与血糖水平异常高(糖尿病)患者的治疗尤其相关。Chemnitz理工大学电气测量和传感器技术教授(Olfa Kanoun博士)表明,该研究的目的是研制传感器垫以支持糖尿病患者压疮的治疗,其中一个特别创新之处是嵌入了基于碳纳米管(CNT)的传感器,可以高精度测量压力。

  使用碳纳米管生产压力传感器是“SenseCare”在医疗保健领域的独特卖点,“SenseCare”研究的核心是开发低成本、多功能传感器和传感器矩阵,用于空间分辨力矢量测量以及湿度、脉冲和温度测量。通过他们的嵌入式传感器技术,这些“SenseCare”能够在接触人体时检测到温度、压力和湿度的变化。为此,项目组生产了微米范围内的超薄传感器。

  研究小组开发的基于碳纳米管的传感器被印刷在聚合物薄膜上,这些传感器适合作为医疗保健中的艾滋病,并用于监测患有某些健康问题(如糖尿病相关溃疡或不愈合伤口)的患者。基于碳纳米管的压力传感器的工作原理是基于压力、温度和湿度变化时传感器材料电阻的可测量变化。

  为了测试传感器,研究人员开发了两个原型:一个垫子和一个鞋底。垫子可以是双层的,也就是说,它可以在两侧工作,并且能够感应一侧的温度和湿度,另一侧的压力。另一方面,鞋垫可以感觉到特定解剖点的压力,例如脚掌和脚跟,这些数据是实时测量的,可以通过图形用户界面显示,这是糖尿病患者特别感兴趣的。在实验室,这是在桌面上完成的,但通过应用程序移动使用是可以想象和可行的。

  该传感器鞋垫可与患者一起使用,以检测足部压力的增加,防止足部受伤,有经验的用户确保压力均匀分布。糖尿病患者通过超薄鞋底接受反馈,以纠正他们的步态,微型化后,传感器垫可用于护理部门,以防止卧床不起的老年人或病人的褥疮和压疮。

  在去年领先的传感器和测量系统“传感器+测试”交易会上,传感器垫被介绍给了专业观众,并得到了参与者非常积极的反应。“SenseCare”传感器技术的发展具有很大潜力,因为人口结构的变化和糖尿病比例的增加,使得用户友好的解决方案成为必要,以便为受影响者、其亲属和照料者提供更多的治疗和生活质量。这项技术可以防止进一步的身体损伤,减轻照顾者的负担,由于其传感器非常薄,开发的传感器解决方案具有成本效益和持久性,因此代表了对现有传感器系统的进步。

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