รู้จัก E-Tattoos 'หมึกนำไฟฟ้าอัจฉริยะ' ตรวจสุขภาพ-วัดความเครียด

Pennsylvania State University ประสบความสำเร็จในการพัฒนานวัตกรรม 'หมึกนำไฟฟ้าสูตรน้ำ' (WE-PPD) ที่สามารถนำมาวาดลงบนผิวหนังได้โดยตรง เพื่อทำหน้าที่เป็นรอยสักอิเล็กทรอนิกส์ (E-Tattoos) สำหรับตรวจวัดสัญญาณทางชีวภาพของร่างกาย โดยผลงานวิจัยชิ้นนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ระดับสากล Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)

เทคโนโลยีอุปกรณ์สวมใส่แบบเดิมมักพบข้อจำกัดเมื่อต้องใช้งานบนผิวหนังที่มีความโค้งมน บริเวณที่มีเส้นขน หรือเมื่อผู้สวมใส่มีเหงื่อออกจากการเคลื่อนไหว ซึ่งมักก่อให้เกิดช่องว่างอากาศที่ทำให้การอ่านค่าคลาดเคลื่อน

นอกจากนี้ วัสดุประเภทไฮโดรเจลที่เคยนำมาใช้ แม้จะยืดหยุ่นได้ดีแต่ก็เสื่อมสภาพเร็วเมื่อใช้งานเป็นเวลานาน นวัตกรรมหมึกนำไฟฟ้านี้จึงถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่ออุดช่องโหว่ดังกล่าว

ความโดดเด่นของหมึกนำไฟฟ้าชนิดนี้คือ ลักษณะการใช้งานที่คล้ายคลึงกับ 'สีเพนต์หน้า' (Face Paint) หมึกตั้งต้นมีลักษณะค่อนข้างโปร่งใส แต่สามารถผสมสีผสมอาหารเพื่อสร้างสรรค์ลวดลายต่างๆ ได้ตามต้องการ ไม่ว่าจะเป็นตัวการ์ตูนซูเปอร์ฮีโร่ หรือลวดลายสัตว์น่ารัก ซึ่งคุณสมบัตินี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในการลดความหวาดกลัวของเด็กเล็ก หรือผู้ป่วยที่ต้องติดอุปกรณ์เฝ้าระวังสุขภาพอย่างใกล้ชิด

เมื่อทาลงบนผิว หมึกจะใช้เวลาแห้งไม่ถึง 10 นาที และแนบสนิทไปกับร่องผิวหนังอย่างสมบูรณ์แบบ ทำให้มีความสามารถในการเชื่อมต่อกับผิวหนังได้ดีเยี่ยม และวัดค่าสัญญาณชีพได้อย่างแม่นยำ ไม่ว่าจะเป็น ECG (คลื่นไฟฟ้าหัวใจ), EEG (คลื่นไฟฟ้าสมอง), EMG (สัญญาณไฟฟ้าของกล้ามเนื้อ)

จากการทดสอบในห้องปฏิบัติการ รอยสักนำไฟฟ้านี้สามารถยืดหยุ่นได้สูงสุดถึง 170% โดยไม่เสียหาย และระบายไอน้ำได้ดีกว่าฟิล์มเกรดทางการแพทย์ทั่วไป ทำให้ผู้ใช้สามารถสวมใส่ขณะวิ่งบนลู่วิ่ง ยกน้ำหนัก หรือใช้ชีวิตประจำวันต่อเนื่องถึง 12 ชั่วโมงโดยไม่มีอาการระคายเคือง

ระบบการส่งผ่านข้อมูลถูกออกแบบมาให้เรียบง่ายและใช้งานได้จริง โดยใช้วิธีแปะตาข่ายเส้นใยเงินชิ้นเล็กๆ ลงบนหมึกที่ยังเปียก เมื่อหมึกแห้งสนิทจะสามารถหนีบไมโครชิปขนาดจิ๋วเพื่อส่งข้อมูลสัญญาณชีพเข้าสู่สมาร์ทโฟนผ่านระบบ Bluetooth ได้ทันที นอกจากนี้ สัญญาณกล้ามเนื้อ (EMG) ที่อ่านได้ยังมีความแม่นยำสูงจนสามารถนำไปใช้ควบคุมการขยับนิ้วของแขนกลหุ่นยนต์ได้

เมื่อสิ้นสุดการใช้งาน ผู้ใช้สามารถล้างหมึกออกด้วยน้ำสะอาดได้อย่างง่ายดาย โดยไม่ก่อให้เกิดความเจ็บปวดเหมือนการลอกพลาสเตอร์กาว หมึกเพียงหนึ่งขวดสามารถใช้ซ้ำได้หลายครั้งตลอดสัปดาห์ ซึ่งนอกจากจะประหยัดแล้ว ยังช่วยลดขยะอิเล็กทรอนิกส์ทางการแพทย์ได้อย่างมหาศาล

แม้ปัจจุบันทีมวิจัยได้ยื่นจดสิทธิบัตรแล้ว แต่ยังคงต้องมีการประเมินความปลอดภัยเชิงลึกเพิ่มเติมสำหรับการใช้งานทางคลินิก โดยเฉพาะข้อกังวลเรื่องความร้อนที่อาจเกิดขึ้นเมื่อใช้งานร่วมกับเครื่อง MRI ทั้งนี้ ในอนาคต เทคโนโลยีนี้อาจถูกพัฒนาไปสู่การตรวจจับระดับน้ำตาลในเลือด ฮอร์โมนความเครียด (Cortisol) ผ่านผิวหนัง ไปจนถึงการประยุกต์ใช้เพื่อตรวจวัดสุขภาพของพืชผลทางการเกษตรได้อีกด้วย

ที่มา : The Guardian