خالکوبی الکترونیکی می‌تواند برای نظارت بر امواج مغزی و تشخیص فعالیت‌های عصبی منفعت گیری شود.

به نقل از آی‌ای، تست‌های استاندارد الکتروانسفالوگرافی(EEG) یا همان «نوار مغزی» فرآیندی دشوار است. بیماران باید ساعت‌ها بی‌حرکت بنشینند و سر خود را با سیم و الکترودهای چسبنده پوشانده باشند.

اما اکنون دانشمندان نظارت بر فعالیت مغز را با فناوری جدیدی به نام «تتوهای الکترونیکی» گسترش داده‌اند.

محققان در اولین پیشرفت در نوع خود، جوهر مایعی را گسترش داده‌اند که می‌تواند روی پوست سر بیمار چاپ شود تا فعالیت مغز را در لحظه و به طور زنده کنترل کند.

این تکنیک را می‌توان برای نظارت بر امواج مغزی و تشخیص عصبی منفعت گیری کرد. علاوه بر این، می‌تواند راه را برای رابط‌های مغز و رایانه گسترش یافتهتر هموار کند.

نانشو لو(Nanshu Lu) از پژوهشگران این مطالعه از دانشگاه تگزاس در آستین می‌گوید: نوآوری‌های ما در طراحی حسگر، جوهر زیست‌سازگار و چاپ با شدت بالا، راه را برای تشکیل حسگرهای الکترونیکی قابل خالکوبی روی بدن در آینده با کاربردهای گسترده در محیط‌های بالینی و فراتر از آن هموار می‌کند.

جوهر مایع برای تتوهای الکترونیکی

نوار مغزی به طور گسترده برای تشخیص بیماری‌های عصبی همانند تشنج، تومورهای مغزی و صرع منفعت گیری می‌شود. با این حال، زمان‌بر و آزاردهنده است.

گرفتن نوار مغزی شامل قرار دادن الکترودهای متعدد روی پوست سر با منفعت گیری از خط‌کش و مداد است. علاوه بر این، این الکترودها سپس از طریق سیم‌های بلند به دستگاه متصل خواهد شد و حرکت بیمار را محدود می‌کنند.

به این علت، خالکوبی الکترونیکی می‌تواند به گفتن یک جانشین بالقوه سودمند باشد.

این تتوهای الکترونیکی «حسگرهای کوچکی» می باشند که به پوست می‌چسبند و از آنها می‌توان برای تشخیص انواع عملکردهای بدن همانند ضربان قلب، فعالیت ماهیچه‌ای و دمای پوست منفعت گیری کرد.

محققان جوهر مایع جدیدی ساخته‌اند که از پلیمرهای رسانا ساخته شده است. دلنشین اینجاست که این جوهر می‌تواند به مو نفوذ کند و به پوست سر بچسبد و حسگرِ لایه نازکی را راه اندازی دهد که می‌تواند فعالیت مغز را تشخیص دهد.

در این مطالعه از یک الگوریتم رایانه‌ای برای طراحی قرار دادن الکترود EEG روی پوست سر منفعت گیری شد. سپس یک چاپگر جوهر افشان دیجیتال یک لایه نازک از جوهر مایع را روی این نقاط اعمال کرد و تتوهای الکترونیکی را تشکیل کرد. این فرآیند سریع، بدون تماس و بدون درد است.

امیدوارکننده در آزمایش‌ها

پنج شرکت‌کننده با موهای مختصر برای آزمایش این خالکوبی‌های الکترونیکی انتخاب شدند و برای هر شرکت‌کننده هم از الکترودهای سنتی و هم خالکوبی الکترونیکی منفعت گیری شد.

در نهایت ثابت شد که خالکوبی‌های الکترونیکی به اندازه الکترودهای سنتی در تشخیص امواج مغزی خوب عمل می‌کنند. علاوه بر این، این تکنیک در این فرآیند زیاد کم‌تهاجمی و بی‌آزار می بود.

در حالی که الکترودهای سنتی تنها بعد از ۶ ساعت اغاز به از کار افتادن کردند، خالکوبی‌های الکترونیکی برای یک روز کامل به کار خود ادامه دادند.

مطابق بیانیه مطبوعاتی، تتوهای الکترونیکی تازه مبتنی بر جوهر مایع تا ۲۴ ساعت یک اتصال پایدار را نگه داری می‌کنند.

محققان فرمول ساخت این جوهر را برای تشکیل خطوط رسانایی که می‌توان روی پوست سر چاپ کرد، اصلاح کردند. این خطوط که به الکترودهای خالکوبی الکترونیکی متصل خواهد شد، به گفتن جایگزینی برای سیم‌های سنتی مورد منفعت گیری در نوار مغزی سنتی عمل می‌کنند.

علاوه بر این، خالکوبی‌های الکترونیکی با منفعت گیری از سیم‌های مختصر برای انتقال داده‌های امواج مغزی به یک دستگاه کوچک متصل شدند. مقصد این تیم گسترش زیاد تر فناوری با ادغام فرستنده‌های بی‌سیم در خالکوبی‌های الکترونیکی است که امکان نظارت بر امواج مغز به طور کاملاً بی‌سیم را فراهم می‌کند.

خوزه میلان(José Millán) نویسنده همکار این مطالعه از دانشگاه تگزاس در آستین او گفت: مطالعه ما به طور بالقوه می‌تواند روش طراحی دستگاه‌های رابط غیرتهاجمی مغز و رایانه را منقلب کند.

او گفت: تتوهای الکترونیکی این پتانسیل را دارند که جانشین دستگاه خارجی شوند و لوازم الکترونیکی را مستقیماً روی سر بیمار چاپ کنند و فناوری رابط مغز و رایانه را در دسترس‌تر کنند.

این یافته‌ها در مجله Cell Biomaterials انتشار شده است.