新型皮膚友好型醫療設備黏合劑的研發進展

可穿戴設備在醫療領域的應用已經帶來了顯著變化,使人們能夠實時更新如血糖、心率和睡眠模式等重要健康指標。然而,長時間佩戴葡萄糖或心率監測器可能會導致皮膚癢感和刺激。

德克薩斯農工大學的研究人員最近開發了一種皮膚友好的黏合劑,這有望改善數百萬使用可穿戴醫療設備的人的使用體驗。

這種新開發的黏合劑基於聚電解質複合物(PECs),這是一種粘性水基材料,與傳統的溶劑基黏合劑相比,對皮膚的黏合更加溫和。與可能引發皮膚紅腫和炎症的商業級黏合劑不同,這種PEC配方能減少刺激,並在接觸到水分(包括汗水)時有更好的黏附性。

德克薩斯農工大學機械工程教授Dr. Jaime Grunlan表示:「據我們所知,尚無人將PEC用作可穿戴醫療設備的黏合劑。我們能夠開發並專利了一種PEC,能夠匹配3M Tegaderm黏合劑的黏附強度,同時不會產生常見的皮膚不適。」

目前的可穿戴醫療設備,包括葡萄糖監測器、心率追蹤器和睡眠障礙監測器,通常依賴疏水性壓敏黏合劑,這些黏合劑一般由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或樹脂製成,幫助將傳感器牢固地固定在身體上。然而,這些溶劑基材料可能會刺激敏感皮膚,使用者經常報告出現癢感、皮疹和炎症等副作用,特別是在長時間佩戴的情況下。

PEC黏合劑則提供了一種無皮疹的替代方案。Grunlan的團隊發現,汗水中自然存在的鹽分實際上可以隨著時間的推移增強黏合劑的抓握力,這一特性使得PEC特別適合在現實條件下進行長期佩戴。

Grunlan指出:「這一發現的突出之處不僅在於舒適度,還在於黏合劑的性能。許多人認為水基黏合劑會隨著濕氣而失去黏性,但在我們的情況下,汗水實際上增強了黏附性。」

這種黏合劑建立在Grunlan之前的研究基礎上,開發了單鍋PEC塗層,用於泡沫、織物和木材等材料的阻燃處理。意識到PEC固有的粘性在工業材料之外也有用處,他和他的團隊擴展了研究範圍,納入生物醫學應用。

目前研究仍處於早期階段,但團隊對PEC黏合劑在多種可穿戴生物醫學設備中的廣泛應用潛力持樂觀態度,特別是對於依賴皮膚傳感器的糖尿病、心臟病和睡眠障礙患者。

該項目的貢獻者包括前博士生Drs. Maya Montemayor和Ethan Iverson,以及德克薩斯農工大學生物機械工程系的Dr. Balakrishna Haridas及其實驗室,該實驗室負責進行生物相容性測試。該項目得到了德克薩斯農工大學精確先進技術與弱勢群體健康系統工程研究中心(PATHS-UP)的支持,並通過美軍第二階段SBIR資助。

團隊的研究成果已發表在《高分子快速通訊》期刊上。

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Henderson
Henderson 主要擔任「炒稿記者」的職責,以翻譯最新科技,手機 電動車等消息為每天的工作。