تاتو الكترونية جديدة لتحل محل أنظمة الكهربائيات الدماغية التقليدية

لقد قام الباحثون بتطوير حبر سائل رائد يمكن طباعته مباشرة على فروة الرأس، مما يخلق وشوم إلكترونية (وشوم إلكترونية) لقياس نشاط الدماغ.

هذا الابتكار، المفصل في Cell Biomaterials يوم الاثنين، يقضي على ال discomfortوالتعقيد المصاحب لأنظمة الكهربائيات الدماغية (EEG) التقليدية، مما يقدم إمكانيات جديدة للتشخيص العصبي وواجهات الدماغ-الحاسوب.

تعتمد الأنظمة التقليدية لتخطيط الدماغ الكهربائي (EEG) على وضع الكتروميكانيكي يتطلب جهدًا كبيرًا، وجلات موصلة، وكابلات ضخمة، مما يؤدي غالبًا إلى تدهور الإشارة وعدم الراحة للمريض خلال الاستخدام المطول.

تقنية الوشم الإلكتروني الجديدة، التي تم تصميمها بواسطة فريق بقيادة نانشو لو من جامعة تكساس في أوستن، تبسط العملية عن طريق استخدام حبر متوافق بيولوجيًا يتدفق عبر الشعر للالتصاق مباشرة بفروة الرأس.

باستخدام طابعة النافثة للحبر، يمكن للباحثين تطبيق الحبر الإلكتروني للوشم بدقة على المواقع المحددة مسبقًا على فروة الرأس. بمجرد الجفاف، يتشكل الحبر في أشكال رقيقة تعمل كمستشعرات قادرة على التقاط موجات الدماغ دون الحاجة إلى مواد لاصقة أو استعداد طويل.

هذا النهج الجديد يتعامل مع هذه التحديات من خلال استخدام مواد متقدمة وطباعة رقمية غير ملامسة على الجسم لإنشاء الوشم الإلكتروني.

توفر هذه التكنولوجيا الرائدة حلاً مريحًا وفعالًا لرصد نشاط الدماغ على المدى الطويل عالي الجودة، مع القضاء على العيوب الناجمة عن أنظمة الكهربياء الدماغية (EEG) التقليدية.

“تمهد ابتكاراتنا في تصميم الحساسات، والحبر الحيوي المتوافق، والطباعة عالية السرعة الطريق للتصنيع المستقبلي لأجهزة الاستشعار الإلكترونية على الجسم، مع تطبيقات واسعة داخل وخارج الإعدادات السريرية،”

قالت نانشو لو، المؤلفة المشاركة في الورقة البحثية من جامعة تكساس في أوستن، كما أفادت EurekAlert.

أظهرت الاختبارات على المشاركين أن الوشم الإلكتروني أداء يعادل الأداء الذي يقدمه الأقطاب التقليدية، بمتانة أفضل. بينما يجف الأقطاب المعتمدة على الجل ويفشل بعد ست ساعات، يحافظ الوشم الإلكتروني على الاتصال المستقر لأكثر من 24 ساعة.

تتيح قابلية الحبر للتكيف أيضًا لدمج خطوط توصيل الإشارة، مما يحل محل الأسلاك القياسية في إعدادات EEG. يقلل هذا التعديل من تدخل الضوضاء بشكل كبير. في التكرارات المستقبلية، يهدف الباحثون إلى تضمين البث اللاسلكي مباشرة في الوشم الإلكتروني، ممهدا الطريق لنظام EEG كلياً لاسلكي.

تستخدم الوشم الإلكتروني بالفعل على مختلف أجزاء الجسم لقياس إشارات مثل نشاط القلب وإرهاق العضلات، ولكن تطبيقها على المناطق الشعرية مثل فروة الرأس كان يشكل تحديًا حتى الآن، كما لاحظت EurekALert.

يتغلب تكوين الحبر الثوري على هذا العقبة، مما يوسع نطاق تطبيقات تكنولوجيا الوشم الإلكتروني. هذه الابتكار لا يقوم فقط بتبسيط الاختبارات الكهربائية للدماغ ولكنه يفتح أيضًا الأبواب لاستخدام أكثر عملية وانتشارًا واسعًا لتكنولوجيا مراقبة الدماغ في الإعدادات السريرية وغير السريرية.