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Jun 30, 2023

インクから作るタトゥー電極

Ricercatori dell'Università di Tecnologia di Graz

グラーツ工科大学の研究者らは、長期の医療診断に特に魅力的なプリンターからのタトゥー電極を発表

グラーツ工科大学

画像: こちらは一時的なタトゥー電極を付けた、オーストリアのグラーツ工科大学の研究者フランチェスコ・グレコです。もっと見る

クレジット: Lunghammer - TU Graz

心電図 (ECG) や筋電図 (EMG) などの診断方法の場合、ゲル電極は心臓または筋肉から電気インパルスを伝達する好ましい方法です。 臨床現場では、硬くて扱いにくい電極は患者の可動性を著しく制限することが多く、あまり快適ではありません。 電極上のゲルは短時間で乾燥してしまうため、この種の電極を使用して長期間にわたって測定を行う可能性は限られています。

ポンテデライタリア技術研究所（IIT）、ミラノの大学、ピサのサンタンナ高等専門学校の研究者とともに、グラーツ工科大学固体物理学研究所のフランチェスコ・グレコ氏は、先端科学における透過率を高める新しい手法を発表した。印刷されたタトゥー電極を使用して、人間から機械への電気インパルスを次のレベルに伝達します。

長期診断用のプリントタトゥー電極

提示された方法では、導電性ポリマーが市販の一時的なタトゥー紙に印刷され、単一または複数の電極配置が生成されます。 信号の送信に必要な外部接続はタトゥーに直接組み込まれています。 タトゥー電極は、一時的な転写写真のように皮膚に貼り付けられ、着用者にはほとんど感じられません。 電極は 1 マイクロメートル未満という極めて薄いため、人間の凹凸のある皮膚に完全に適合し、顔など従来の電極が適さない体の部分にも適用できます。 グラーツ工科大学固体物理研究所の材料科学者、フランチェスコ・グレコ氏は次のように説明しています。「この方法により、私たちは表皮エレクトロニクスの開発をさらに進める上で大きな一歩を踏み出すことができました。私たちは、非常に経済的でシンプルなエレクトロニクスを実現する直接の道を進んでいます。」多用途に適用可能なシステムであり、巨大な市場の可能性を秘めています。」 グレコの報告によると、市場性のある製品の共同開発に対して、国際的な生物医学企業からすでに具体的な関心が寄せられているという。

表皮エレクトロニクスのパーソナライズ

プリンターで作成されたタトゥー電極のもう 1 つの特徴は、髪の毛の成長などによるタトゥーの穴があっても、電極の導電性と信号伝達を損なわないことです。 従来の測定方法では発毛により結果が不正確になるため、これは特に長期使用の場合に当てはまります。 イタリア・オーストリアの研究グループのテストでは、最長 3 日間の完璧な送信が試行されました。 これにより、患者や運動選手の通常の活動を制限したり影響を与えたりすることなく、長期間にわたる電気生理学的信号の測定が容易になるとグレコは説明しています。 異なるサイズと配置の電極もプリンターを使用して作成し、測定が実行されるそれぞれの身体部分に個別に適合させることもできます。

グレコは研究の最終目標を次のように説明しています: 「私たちは、信号の送信と受信の両方を可能にする統合トランジスタを備えたワイヤレスタトゥー電極の開発に取り組んでいます。この方法を使用してインパルスを測定できるだけでなく、また、ターゲットを絞った方法で体の部位を刺激します。」

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グラーツ工科大学固体物理学研究所のフランチェスコ・グレコ氏は、ミラノの大学人間生理学教授パオロ・カヴァッラーリ氏、およびスクオーラ・スペリオーレ・サンタン大学バイオロボティクス研究所所長クリスチャン・チプリアーニ教授氏のチームと共同でこの研究テーマに取り組んでいる。アンナはピサにおり、またイタリア技術研究所 (IIT) ポンテデーラの元研究グループとも一緒です。

電気生理学用の超適合性一時的タトゥー電極L.M. Ferrari、S. Sudha、S. Tarantino、R. Esposti、F. Bolzoni、P. Cavallari、C. Cipriani、V. Mattoli、F. GrecoAdvanced Sciences、第 5 巻、第 3 号、2018 年 3 月。DOI: 10.1002/advs.201700771https: http://dx.doi.org/10.1002/advs.201700771/doi/abs/10.1002/advs

この研究分野は、グラーツ工科大学の 5 つの研究重点分野の 1 つである専門分野「先端材料科学」に根付いています。

Francesco GRECODr.TU グラーツ | フランチェスコ・グレコ Institute of Solid State PhysicsPetersgasse 16/I, 8010 Graz/AustriaTel.: +43-316-873-8471E-Mail: [email protected]

先端科学

10.1002/advs.201700771

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