Gli ingegneri del MIT sviluppano dispositivi indossabili, stampati

29 luglio 2022 Di Jim Hammerand

Gli ingegneri del MIT hanno sviluppato un dispositivo a ultrasuoni indossabile delle dimensioni di un francobollo. [Foto di Felice Frankel]

Hanno sviluppato un dispositivo a ultrasuoni delle dimensioni di un francobollo che può essere attaccato alla pelle e indossato per l'imaging continuo degli organi interni per 48 ore.

Una volta che gli ingegneri avranno messo a punto la connettività wireless, gli adesivi ad ultrasuoni potranno essere indossati dai pazienti a casa o in viaggio, anche durante esercizi come jogging, ciclismo e sollevamento pesi, hanno detto presentando il loro lavoro a Science. Gli adesivi a ultrasuoni potrebbero essere utilizzati per monitorare gli organi interni, la progressione del tumore, lo sviluppo fetale o anche il punto di un regime di allenamento in cui un ulteriore sforzo porterà a un uso eccessivo dei muscoli e indolenzimento.

"Immaginiamo che alcuni cerotti aderiscano a diverse posizioni del corpo e che i cerotti comunichino con il tuo cellulare, dove gli algoritmi di intelligenza artificiale analizzerebbero le immagini su richiesta," Xuanhe Zhao, professore di ingegneria meccanica e ingegneria civile e ambientale al MIT, ha detto in un comunicato stampa. "Crediamo di aver aperto una nuova era dell'imaging indossabile: con pochi cerotti sul tuo corpo, potresti vedere i tuoi organi interni."

Zhao è stato l'autore senior dello studio, affiancato dagli autori principali Conghe Wang e Xiaoyu Chen, e dai coautori Liu Wang, Mitsutoshi Makihata e Tao Zhao del MIT, oltre a Hsiao-Chuan della Mayo Clinic.

Uno strumento di imaging ecografico indossabile "avrebbe un enorme potenziale nel futuro della diagnosi clinica", ha affermato Wang nel comunicato. "Tuttavia, la risoluzione e la durata dell'imaging dei cerotti ecografici esistenti sono relativamente basse e non possono acquisire immagini degli organi profondi."

L'adesivo per ultrasuoni del MIT ha uno spessore di circa 3 mm e ha uno strato adesivo elastico con una serie rigida di trasduttori, che consente al dispositivo di adattarsi alla pelle in modo da poter generare immagini più chiare e precise, ha detto Wang. Due strati di elastomero nello strato adesivo incapsulano uno strato intermedio di idrogel solido a base d'acqua per la trasmissione delle onde sonore.

"L'elastomero previene la disidratazione dell'idrogel", ha detto Chen. "Solo quando l'idrogel è altamente idratato le onde acustiche possono penetrare efficacemente e fornire immagini ad alta risoluzione degli organi interni."

I ricercatori hanno utilizzato i loro prototipi su individui sani e hanno osservato i loro vasi sanguigni cambiare diametro quando seduti e in piedi, hanno visto lo stomaco allungarsi e contrarsi mentre i volontari bevevano e bevevano succhi, hanno osservato il cambiamento di forma del cuore durante l’esercizio e hanno persino individuato schemi luminosi che indicavano microdanni nei muscoli durante l’attività fisica. allenamenti.

Oltre agli sforzi wireless in corso, il team sta sviluppando algoritmi software per interpretare le immagini ecografiche e offrire diagnosi.

"Immaginiamo che potremmo avere una scatola di adesivi, ciascuno progettato per rappresentare una diversa posizione del corpo", ha detto Zhao. "Crediamo che questo rappresenti una svolta nei dispositivi indossabili e nell'imaging medico."