Suvremeno liječenje u bolnicama sa sve većim postotkom uspješnosti spašava živote, no nerijetko nakon spasonosnih zahvata, operacija i liječenja čak i nakon povratka kući slijedi mukotrpno i dugo (praktički doživotno!) praćenje pacijentovog oporavka i zdravstvenog stanja.

Elektronsko praćenje

Stanje zdravlja putem trajnog praćenja vitalnih funcija se prati kontinuiranim korištenjem sofisticiranih elektroničkih naprava kao što su holteri za EKG, EEG, krvni tlak ili razne vrste i oblici elektronskih senzora priključenih na površinu kože i potom na uređaje za pohranu i slanje digitaliziranih podataka o stanju pacijenta.

U želji da kontinuirano medicinsko elektronsko praćenje učine personaliziranim, jednostavnijim, jeftinijim i manje opterećujućim za pacijenta, istraživači Sveučilišta Purdue su osmislili i trenutno rade na razvijanju sustava senzoričkih elektroničkih uređaja ugrađenih u tanki sloj celuloze / papira koje se lijepi na kožu pacijenta.  Nazvali su ih EPED (Epidermal Paper-based Electronic Device), 

Razvojni put i trenutni dosezi njihovih istraživanja nedavno su objavljeni u časopisu ACS Advanced Materials and Interfaces.

Sljubljivanje papira, nanočestica i silicija

"Po prvi puta smo stvorili samoljepljivu personaliziranu medicinu: elektroničke senzore koji se mogu trajno pričvrstiti na površinu kože, a jeftini su jer su izrađeni od papira", kaže voditelj istraživačkog tima Ramses Martinez, profesor industrijskog i biomedicinskog inženjeringa Sveučilišta Purdue.

Te "pametne naljepnice" izrađene su od tankoslojne celuloze koja je biokompatibilna i propusna za zrak i vlagu.  U tu papirnu podlogu se laserskim mikrotiskom „upisuju“ elektronski elementi načinjeni od visokovodljivih nanočestica uzajamno povezanih postupkom silanizacije, stvaranja silicijevih oksidnih veza kojima se spajaju anorganske-mineralne sastavnice materijala s organskom polimernom matricom (celulozom).

Budući da se papir (celuloza) brzo razgrađuje kada se smoči, a ljudska koža je sklona znojenju, ove naljepnice su obložene slojem materijala koji odbija vodu, ulje, prašinu i bakterije.

Pametne, a jeftine

Serijska proizvodnja naljepnica je ekstremno jeftina i jednostavna; može ih se izrađivati ​​pomoću vrlo brzih tiskarskih tehnologija sličnih onima koje se koriste za tiskanje knjiga. Cijena jedne „pametne“ naljepnice u masovnoj proizvodnji se procjenjuje na oko 5 centi (američkih).

Senzorni elementi oblikovani su vijugavim dizajnom kako bi bile tanki i fleksibilni poput kože, što ih za nositelja čini praktički neprimjetnim. Potpuna nepromočivost i biokompatibilnost omogućava i ugradnju unutar tijela, izravno na organe čije je funkcije potrebno pratiti, a mikrovoltažne potencijale dobivene očitavanjem signala u senzorskoj naljepnici moguće je registrirati bežično, daljinski.

Naljepnice se mogu koristiti za registriranje različitih tjelesnih aktivnosti i u realnom vremenu pratiti zdravstveno stanje nositelja, te ga odgovarajućim softverskim rješenjima upozoravati o mogućim zdravstvenim rizicima.  Ili se zapis signala s papirnih senzora može slati nadležnom liječniku-specijalisti koji će „na daljinu“ očitavati tražene vitalne vrijednosti kod pacijenta kojega se prati.

A sada - sport, razonoda i zdravlje

Za razliku od do sada dostupnih, na vodu i znoj osjetljivih, nezgrapnih senzora koji su neudobni i lako otpadaju s kože, nove „EPED-naljepnice“ i uz njih prateću monitoring-tehnologiju mogu koristiti i tjelesno aktivnije osobe, dapače i sportaši za real-time praćenje daleko većeg broja vitalnih funkcija tijekom vježbanja i plivanja nego što je to do sada bilo moguće korištenjem standardnih medicinsko-senzorskih sustava ili korištenjem sve popularnijeg smart-watch monitoringa ugrađenog na „pametne“ ručne satove.

"Niska cijena ovih elektronskih uređaja i njihova kompatibilnost s postojećim tehnologijama proizvodnje omogućit će brzo usvajanje EPED senzora u raznim medicinskim aplikacijama koje zahtijevaju korištenje jednokratnih dijagnostičko-senzorskih sustava", tvrdi Martinez.

Tehnologija je patentirana kroz Purdue Office of Technology Commercialization, a istraživači paralelno s daljnim usavršavanjem EPED-tehnologije nastavljaju tražiti znanstvene i investicijske partnere za testiranje i komercijalizaciju svojih pametnih elektronsko-papirnih senzora.

^{Dr. Igor „Doc“ Berecki, rođen 1961., pedijatar je na Odjelu intenzivnog liječenja djece Klinike za pedijatriju KBC Osijek. Od posla se opušta antistresnim aktivnostima: od pisanja svojevremeno popularnih tekstova i ilustracija u tiskanom izdanju časopisa BUG, crtkanja grafika i dizajna, zbrinjavanja pasa i mačaka, te fejsbučkog blogiranja o craft-pivima, životnim neistinama i medicinskim trivijama, sve do pasioniranog kuhanja posve probavljivih jela i sviranja slabo probavljivog bluesa.}