Das Labor auf dem Chip kennen schon viele. Nun gibt es so etwas wie das „Labor in einem Pflaster“: Ein Forscherteam um Prof. Kyung-In Jang vom südkoreanischen Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST) und Prof. John A. Rogers von der amerikanischen Northwestern University in Chicago hat ein extrem dünnes, flexibles Mikrosystem entwickelt, das eine Vielzahl von Sensoren enthält, die durch ein Netzwerk an dünnen Drahtwindungen miteinander verbunden sind. Das Ganze hat Platz in einem weichen Silikonpflaster von etwa 4 cm Durchmesser und kann leicht auf der Haut befestigt werden.
Flexibles Draht-Spinnennetz
Der neue Biomonitor enthält etwa 50 Komponenten, die durch 250 einzelnen Mikrospulen (Microcoils) miteinander verbunden sind und kabellos Daten über Bewegung und Atmung an ein Smartphone übertragen, aber auch Daten zu elektrischen Aktivitäten von Herz, Muskeln, Augen und Gehirn senden. Das System wird auch kabellos mit Energie versorgt.
Der Schlüssel zu dieser Entwicklung liegt in den dünnen Drahtspulen: Sie werden erzeugt, indem – während das elastische Silikon gedehnt ist – kleine Drahtbögen aus Gold, Chrom und Phosphat aufgetragen werden. Diese Bögen sind nur an ihren Enden fest mit der Silikonbasis verbunden. Zieht sich das Silikon zusammen, springen die Bögen in eine dreidimensionale Spiralenform. Zusätzlich sind die Drahtwindungen und Komponenten in einem ungewöhnlichen Spinnennetz-Muster angeordnet, dass hohe Dehn- und Biegbarkeit in jede Richtung ermöglicht. Darüber hinaus minimiert es die Größe des Systems.
Pflaster für die Telemedizin
Das Pflaster könnte helfen, zukünftig Patienten, die weit weg von Arzt und Krankenhaus sind, mittels Telemedizin zu versorgen. Es könnte aber auch als Grundlage für ein völlig neues ganzheitliches Gesundheitssystem dienen. Dabei merken die Forscher an, dass bei solchen Mikrosystem-Pflastern die Fragen des Datenschutzes immer mehr in den Vordergrund rücken. Schließlich gewinnen sie hochsensible persönliche Daten.
