Jak pot może poprawić przyczepność urządzeń medycznych? Nowe spojrzenie na kleje PEC
Noszone na ciele urządzenia medyczne, takie jak monitory glukozy czy monitory pracy serca, zyskały dużą popularność dzięki możliwościom zbierania danych w czasie rzeczywistym, co wspiera zdrowie i bezpieczeństwo użytkowników.
Mimo licznych korzyści, urządzenia te muszą być często noszone na ramionach lub klatce piersiowej przez dłuższy czas. Może to prowadzić do podrażnień skóry, reakcji alergicznych, a także problemów związanych z potem i wilgocią.
Dr Jaime Grunlan, profesor w Katedrze Inżynierii Mechanicznej im. J. Mike’a Walkera na Texas A&M University, opracował nowy rodzaj kleju – pierwszy tego typu – który może stanowić bardziej komfortową alternatywę dla użytkowników urządzeń medycznych.
Wyniki badań zostały niedawno opublikowane w czasopiśmie Macromolecular Rapid Communications.
Od wielu lat Grunlan prowadzi badania nad powłokami opartymi na kompleksach polielektrolitowych (PEC) w celu ochrony przed ogniem materiałów takich jak pianki, tkaniny czy drewno. Zauważywszy, że PEC wykazują naturalne właściwości adhezyjne, dostrzegł szansę na rozszerzenie ich zastosowania na kleje do urządzeń medycznych noszonych na ciele.
Większość obecnych technologii wykorzystuje hydrofobowe kleje wrażliwe na nacisk do przyklejania urządzeń na ciało. Choć są praktyczne i często niezbędne, tego typu kleje na bazie rozpuszczalników, zawierające akrylany, metakrylany lub kalafonię, mogą wywoływać podrażnienia skóry, takie jak wysypki, stany zapalne, świąd i zaczerwienienia.
W przeciwieństwie do nich PEC opierają się na bazie wodnej, co znacząco zmniejsza ryzyko podrażnień skóry. Co więcej, ich hydrofilowy charakter sprawia, że wilgoć wręcz poprawia przyczepność. Na przykład obecna w pocie sól może dodatkowo wzmacniać działanie kleju.
„Z tego, co wiemy, nikt wcześniej nie wykorzystał PEC jako kleju do urządzeń medycznych noszonych na ciele” – mówi Grunlan. „Udało nam się opracować i opatentować PEC o sile adhezji porównywalnej do kleju 3M Tegaderm. Tegaderm to polimer cyjanoakrylowy, oparty na rozpuszczalnikach, jednak wiele osób skarży się na podrażnienia skóry, które często mu towarzyszą”.
Choć prace nad tą technologią znajdują się jeszcze we wczesnej fazie, już teraz wskazują na jej ogromny potencjał jako alternatywy dla tradycyjnych klejów, zwłaszcza w przypadku osób z cukrzycą, chorobami serca, zaburzeniami snu i innymi schorzeniami.
W badaniach uczestniczyli również byli doktoranci dr Maya Montemayor i dr Ethan Iverson. Testy biokompatybilności przeprowadził zespół dr Balakrishny Haridasa z Katedry Inżynierii Biomechanicznej Texas A&M.
Projekt uzyskał wsparcie dr. Gerarda L. Cote w ramach Precise Advanced Technologies and Health Systems for Underserved Populations Engineering Research Center na Texas A&M i jest częścią programu Army Phase II SBIR.
Źródło: Macromolecular Rapid Communications, Polyelectrolyte Complex Coacervate Adhesive for Wearable Medical Devices
DOI: https://doi.org/10.1002/marc.202500117
