纳米传感器有助于糖尿病治疗

在开姆尼茨理工大学电气测量和传感器技术教授职位(Olfa Kanoun教授)的基础上，开展了“萨克森人口变化挑战的高科技传感器技术”项目传感器以支持褥疮患者的治疗糖尿病糖尿病。这个项目的一个特别的新奇之处是嵌入碳纳米管(CNT)的传感器可以高精度地测量压力。使用碳纳米管生产压力传感器是“SenseCare”在医疗保健领域的一个独特卖点。

通过嵌入式传感器技术，这些传感器垫能够在与人体接触时检测温度、压力和湿度的变化。为此，项目团队生产了千分尺范围内的超薄传感器。相比之下，人类头发的厚度在30到120微米之间。研究小组在碳纳米管(CNTs)的基础上开发了传感器，碳纳米管被打印在聚合物薄膜上。这些传感器适用于医疗保健和监测某些健康问题(如糖尿病相关)的患者溃疡或者是一小块没有治愈伤口。

脚部特定解剖点的压力传感器传输治疗相关数据。

来源:截图项目视频

基于碳纳米管的压力传感器的工作原理是基于压力、温度和湿度变化时传感器材料电阻的可测变化。

为了测试传感器，开发了两种原型:垫子和鞋底。这种垫子可以是双层的，也就是说，它可以在两侧工作，能够感知一边的温度和湿度，另一边的压力。的鞋垫另一方面，它可以感知特定解剖点的压力，例如脚掌和脚后跟。该数据是实时测量的，可以通过图形用户界面显示。这是糖尿病患者特别感兴趣的。在实验室里，这是在桌面上完成的，但通过应用程序在手机上使用是可以想象和可行的。

该传感器鞋垫可用于患者检测增加的脚部压力，以防止脚部损伤。有经验的用户确保压力分布均匀。糖尿病患者通过超薄鞋底接受反馈来纠正步态。微型化后，传感器垫可用于护理部门，以预防卧床不起的老年人或病人的褥疮和褥疮。

(右)4 × 4丝网印刷电极上的聚合物碳纳米管纳米复合材料传感器垫。(左)传感器反应的图像重建和在脚部特定解剖点上安装了12个纳米复合材料压力传感器的鞋垫示意图。

来源:SensorCare /雅各布·穆勒

由于人口结构的变化和糖尿病患者比例的增加，为了使受影响的人、他们的亲属和照顾者获得更多的治疗和更高的生活质量，用户友好的解决方案成为了一种必要，因此在“感知关爱”项目中实现的传感器技术的发展有很大的潜力。这项技术可以防止进一步的物理损伤，减轻照顾者的负担。由于其极薄的传感器，开发的传感器解决方案具有成本效益和耐用性，因此代表了现有传感器系统的进步。

在去年举行的传感器及测量系统展览会“Sensor+Test”上，我们向专业观众展示了这款传感器垫，并获得了与会者的好评。