Dieser 3D-gedruckte Schweißsensor ermöglicht die Überwachung der Gesundheit

Der Sommer steht vor der Tür und so auch das Phänomen des vermehrten Schwitzens, das nicht nur Flecken auf der Kleidung hinterlässt, sondern auch für unangenehme Gerüche sorgt. Doch hätten Sie gedacht, dass Schweiß tatsächlich der Schlüssel sein kann, um Patienten zu helfen, ihre Gesundheit zu überwachen? Darauf setzen Forscher der University of Hawai’i der Mānoa College of Engineering mit einem neuen Projekt, bei dem sie einen innovativen 3D-gedruckten tragbaren Schweißsensor mit dem Namen „Sweatainer“ verwenden, um wichtige Informationen über Gesundheit und Krankheiten zu erhalten.

Schwitzen ist für den Körper äußerst nützlich. Es hilft uns, unsere Körpertemperatur zu regulieren und Giftstoffe auszuscheiden. Auch ist es eine wichtige Ressource für Ärzte, um verschiedene Gesundheitsindikatoren zu verfolgen. In diesem Fall weisen die Forscher darauf hin, dass sie nicht nur Hinweise auf Dehydrierung, Müdigkeit und Blutzuckerspiegel geben kann, sondern auch bei der Überwachung ernsthafterer Erkrankungen hilft. Dazu gehören z. B. Mukoviszidose, Diabetes und Herzversagen. In Anbetracht der Tatsache, dass allein in den USA schätzungsweise 40.000 Kinder und Erwachsene mit Mukoviszidose (in Deutschland sind es 8.000), 37,3 Millionen Erwachsene mit Diabetes und 6,5 Millionen mit Herzinsuffizienz leben, könnte dies entscheidend dazu beitragen, die Gesundheit dieser Menschen zu unterstützen. Der 3D-Druck bot den Forschern die nötige Flexibilität, um dieses innovative Gerät zu entwickeln.

Der Schweißsensor ist so konzipiert, dass er direkt auf der Haut angebracht werden kann (Bild: Ray Research Group)

Die Vorteile des 3D-gedruckten Schweißsensors

Die Schweißsammlung wird bereits für Tests auf verschiedene Krankheiten, insbesondere Mukoviszidose, eingesetzt. Herkömmliche Verfahren können jedoch kostspielig und schwierig sein, da sie die Verwendung von saugfähigen Pads oder mikroskopisch kleinen Röhrchen erfordern, die gegen die Epidermis gedrückt werden, um den Schweiß aufzufangen. Dies erfordert geschultes Personal, spezielle Handhabung und teure Laborausrüstung. Selbst mit dem Aufkommen von tragbaren Geräten sind diese immer noch zum einmaligen Gebrauch bestimmt. Doch dank der additiven Fertigung konnten die Forscher dieses neue tragbare Gerät entwickeln, das die Möglichkeiten von tragbaren Schweißgeräten erweitert und einen großen Schritt für die Schweißanalyse darstellt.

Der Sensor wurde mit einem handelsüblichen DLP-Drucker hergestellt (Der Hersteller ist nicht bekannt) und ist ein kleines, tragbares Gerät, das an einen kleinen Aufkleber erinnert. Dieses ist in der Lage, Schweiß zu sammeln und zu analysieren und verfügt über eine Reihe einzigartiger Funktionen, die nach Ansicht der Forscher dazu beitragen werden, Innovationen für eine leichter zugängliche, bequeme und aufschlussreiche persönliche Gesundheitsüberwachung voranzutreiben. In der Pressemitteilung wird die Methode der „Mehrfachentnahme“ von Schweiß erwähnt, die die Entnahme mehrerer, separater Schweißproben zur Analyse auf dem Gerät oder in einem Labor ermöglichen könnte. Den Forschern zufolge macht dies die Schweißsammlung effizienter und könnte dazu beitragen, Möglichkeiten für Tests zu Hause, die Aufbewahrung von Proben für künftige Forschungen und eine bessere Integration mit bestehenden Gesundheitsüberwachungsmethoden zu eröffnen. Insbesondere die Entwicklung hin zu einer stärker personalisierten Gesundheit zu Hause ist ein Trend, den wir im medizinischen 3D-Druck insgesamt zunehmend beobachten, da dies einer der Vorteile der Technologien in diesem Sektor ist.

Tyler Ray, einer der Autoren der Forschungsarbeit und Assistenzprofessor im Fachbereich Maschinenbau, kommt zu dem Schluss: „Der 3D-Druck ermöglicht einen völlig neuen Designmodus für tragbare Schweißsensoren, indem er es uns erlaubt, Fluidiknetzwerke und -funktionen mit einer noch nie dagewesenen Komplexität zu schaffen. Mit dem Sweatainer nutzen wir den 3D-Druck, um die enormen Möglichkeiten zu demonstrieren, die dieser Ansatz für das zugängliche, innovative und kostengünstige Prototyping von fortschrittlichen tragbaren Schweißgeräten bietet.“ Wenn Sie mehr erfahren möchten, können Sie HIER auf das gesamte Forschungspapier zugreifen.

Das Diagramm zeigt, wie der 3D-gedruckte Schweißsensor funktioniert (Bild: Ray Research Group)

Was halten Sie von diesem neuen Schweißsensor? Lassen Sie uns gerne einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook oder  LinkedIN  mit. Möchten Sie außerdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt für unseren wöchentlichen Newsletter.

*Titelbildnachweis: Roxanne Kate Balanay, Tyler Ray/University of Hawai’i