Az IEEE Spectrum oldalán megjelent cikk alapján a vérnyomásmérés technológiája csaknem 1881 óta változatlan: akkor találták fel ugyanis a felkarra helyezhető, „pumpálós” várnyomásmérő készüléket. Ez az eszköz azonban csak egyszeri mérésre alkalmas, azaz naponta csak párszor lehet mérni, a folyamatos monitorozásra nem alkalmas. A kutatók a későbbiekben újabb módszerekkel is kísérleteztek ennek áthidalására, például akusztikus szenzorokkal, melyek a viselő szövetein keresztülhaladó ultrahang változásai alapján érzékeli a vérnyomást, de egyes okosórák már fény segítségével mérik a pulzust, ez utóbbi azonban nem hatol olyan mélyre a páciens bőre alá, hogy a vérnyomást is mérni lehessen vele.

A Texas A&M Egyetem professzora, Roozbeh Jafari dolgozta ki azt az új módszert, mely az eddigiekkel ellentétben lehetővé teszi nemcsak a pontos, de a folyamatos vérnyomásmérést is. Jafari újfajta mérőeszközének az alapjait az a szintén az egyetemen, 2017-ben feltalált grafén-alapú, tetoválásszerű szenzor adja. Ezen az eszközön dolgozott Jafari munkatársa, Deji Akinwade is, akivel most közösen fejlesztették ki a vérnyomás mérésére specializált verziót, melynek felépítéséről és működéséről a Nature Nanotechnology szakmai folyóiratban jelentettek meg tanulmányt.

A tetoválások elkészítéséhez a kutatók egy vagy két réteg grafént visznek fel rézfóliára, bevonják egy ultravékony, 200 nanométer vastag akrilréteggel, és áthelyezik kereskedelmi forgalomban is kapható, tetoválók által használt transzferpapírra, majd innen viszik fel a páciens bőrére. Mivel a felvitt grafén alig pár atomnyi vastagságú, így nagyon jól illeszkedik a bőrhöz, és külön ragasztó nélkül is megtapad, ráadásul a viselője sem érzékeli a bőrre felvitt műszer jelenlétét.

A vérnyomás folyamatos követéséhez a kutatók a szöveten áthaladó elektromos jelek impendanciáját mérik. Ehhez az alanyok csuklójára két sorban, hat darab apró foltot visznek fel a grafén-alapú anyagból, a két fő ütőér mentén. Az egyes sorok legkülsőbb foltjai kisfeszültségű elektromos áramot küldenek az alany karjába, miközben a belső négy folt feszültségváltozásokat mér, ami segít kiszámítani az impendanciát.

Jafari szerint az impedancia az artériákban bekövetkező vértérfogat változásait tükrözi, azonban ez nem tükrözi közvetlenül a vérnyomást. Ez utóbbi kiszámítására a kutatók egy gép tanulással felvértezett algoritmust hoztak létre, mely a vértérfogat változásaitól kezdve, a nyomásimpulzus két hely közötti áthaladási idején át, az impulzusok két artériába érkezése közötti időkülönbség méréséig számtalan különböző adatot is felhasznál.

A kutatók a találmányukat már a gyakorlatban is kipróbálták: hét emberre helyezték fel az újfajta érzékelőket, miközben az önkéntesek aktív gyakorlatokat végeztek. A pontosság megállapítása érdekében összehasonlították a mért értékeket egy hagyományos vérnyomásmérővel végzett időszakos leolvasások értékeivel. A tesztek során egyébként nem kímélték az alanyokat: volt, akinek a kinti 38°C-ban kellett egy kiadós sétát tennie, mások fekvőtámaszokat végeztek. A tapasztalatok szerint a bőrre felvitt műszerek nem károsodtak az őket ért hőtől és fénytől, de a víztől és a sós izzadtságtól sem. A kutatók minden gond nélkül, 5 órán keresztül folyamatosan tudták monitorozni az alanyok vérnyomását, de Jafari szerint a bőrre felvitt műszerek ennél sokkal tovább, akár 7 napig is használhatóak tudnának maradni.

A különleges vérnyomásérzékelő jelenleg vezetékes: az elektromos jelek a speciális, bőrre felvitt szenzortól fémhuzalon keresztül jutnak el az azt interpretáló elektronikához. Akinwalde azonban elárulta, hogy következő lépésként egy vezeték nélküli verzió elkészítése a cél.

(Fotó: University of Texas at Austin)

A jövő tetoválása nem csak okos és világít, de olcsó is Az OLED technológián alapuló tetoválás nem csak látványos, de egyéb technológiákkal kombinálva akár életmentő is lehet. Ráadásul nem csak embereken lehet alkalmazni.