Medische sensoren worden vaak rechtstreeks geïmplanteerd in zachte weefsels en organen in het lichaam van een patiënt. Als de sensor niet meer nodig is of niet meer werkt, moet hij operatief worden verwijderd, wat het risico van infectie met zich meebrengt en het herstel van de patiënt vertraagt. Onderzoekers van Uconn (University of Connecticut, Verenigde Staten) gingen op zoek naar een biologisch afbreekbare sensor om dit probleem op te lossen.

Ze hebben een afbreekbare druksensor ontwikkeld, die is gemaakt van medisch veilige materialen. De sensor produceert een elektrisch signaal als hij wordt samengedrukt door een piëzo-elektrisch effect. Om dit effect te bereiken moesten de onderzoekers een medisch veilige, maar elektrisch neutrale, polymeer veranderen in een piëzo-elektrisch materiaal door de interne moleculaire structuur aan te passen.
Een biologisch afbreekbare sandwich
De sensor bestaat uit twee lagen van piëzo-elektrische folie tussen heel kleine elektroden van molybdeen, ingekapseld in lagen van polymelkzuur. Een prototype is geïmplanteerd in het onderlijf van een muis om zijn ademhalingssnelheid te meten. Dit leverde vier dagen lang betrouwbare metingen op van de bewegingen van het middenrif van de muis. Daarna loste de sensor op in zijn organische componenten.

De sensor is heel gevoelig en reageert al bij een kleine druk. Het signaal kan worden opgevangen en doorgestuurd naar een ander apparaat om het te analyseren. Het apparaat kan ook worden gebruikt voor elektrische stimulatie of voor regeneratie van weefsel. Andere mogelijke toepassingen zijn bij patiënten met glaucoom, hartkwalen en blaaskanker.

(Afbeelding beschikbaar gesteld door Thanh Duc Nguyen)