Jeder kennt die Untersuchungshandschuhe aus Latex, die Ärzte verwenden. Und gerade weil diese in Arztpraxen zum Einsatz kommen, dürften die damit verbundenen Assoziationen nicht gerade positiv sein. Eine neue Erfindung macht Untersuchungen beim Arzt und die damit verbundenen Latex-Handschuhe zwar nicht überflüssig oder angenehmer, dafür aber effizienter.


Foto: Someya Laboratory
Foto: Someya Laboratory

Drucksensitive Nanofäden

Ein Team japanischer und amerikanischer Forscher unter der Leitung von Professor Takao Someya von der Universität Tokyo haben ein drucksensitives Material entwickelt, dass hauchdünn ist und seine Genauigkeit auch dann beibehält, wenn es geknickt oder gebogen wird. Ein derartiger Sensor könnte beispielsweise in Untersuchungshandschuhe integriert werden, um Ärzte bei Untersuchungen zu unterstützen.

Es gibt bereits flexible Sensoren im medizinischen Bereich, aber bisher gestaltete es sich schwierig, einen Sensor zu entwickeln, der genaue Messungen vornehmen kann, auch wenn er verformt wird. Das macht es schwierig, Messungen an flexiblen Oberflächen wie der Haut vorzunehmen.


Um diese Problematik zu lösen, haben die Forscher einen drucksensitiven Nanofaden entwickelt, der aus mikroskopisch kleinen Strukturen aus Graphen besteht. Dieser Faden hat einen Durchmesser von 300 to 700 Nanometer und wird zu einem Gewebe mit unregelmäßigen Muster verwoben. Das daraus resultierende Gewebe hat eine schwammähnliche Struktur. Anschließend werden Transistoren in das Gewebe integriert, woraufhin das hauchdünne Material auf Polyamide aufgetragen wird, also auf starke, hitzeresistente Polymere.

Verwendung bei der Krebsdiagnostik

Da die einzelnen Nanofäden in der Struktur des Gewebes flexibel sind, ist die Belastung des Gewebes bei Verformungen sehr niedrig. Dadurch behält es in nahezu jeder Situation seine Genauigkeit bei der Messung bei. Das Gewebe kann Unregelmäßigkeiten ab einer Größe von 80 Mikrometern erkennen, was etwa doppelt so dick wie ein menschliches Haar ist. Das Material ist auch in der Lage, Druckveränderungen in Leitungssystemen zu erkennen, was bei der Überwachung des Blutdrucks verwendet werden könnte.

Aber auch bei der Erkennung von Tumoren könnte sich das Material als nützlich erweisen. Manche Krebsarten, wie etwa Brustkrebs, werden initial durch eine Testuntersuchung erkannt. Durch die Drucksensivität könnten auch kleine Tumore unter der Haut erkannt werden, die dem Arzt ansonsten möglicherweise entgehen würden.

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