Elena Feltri, samen met haar onderzoeksteam, heeft een baanbrekende innovatie in de medische technologie gepresenteerd: een volledig eetbare transistor gemaakt van een pigment dat gebruikt wordt in tandpasta. Deze ontwikkeling heeft de potentie om medische monitoring en behandeling, in het bijzonder in het maagdarmkanaal (GI), te transformeren door middel van apparaten die zonder externe toezicht kunnen worden ingenomen.
Naarmate de werkdruk van gezondheidswerkers in de afgelopen jaren is toegenomen, wordt de mogelijkheid om direct op de zorgplek in het GI-kanaal te testen een cruciale oplossing voor vroege diagnose en effectieve behandelingen. In deze context opent de creatie van veilige en eetbare medische apparaten nieuwe mogelijkheden, met name voor monitoringstools met een lage impact en zonder de noodzaak van constante supervisie.
De uitdaging van eetbare elektronische componenten
Tot nu toe zijn sommige eetbare elektronische componenten zoals geleidende pasta’s, sensoren en batterijen voorgesteld, maar het creëren van eetbare halfgeleiders, die essentieel zijn voor actieve micro-elektronische componenten, was een uitdaging. Hoewel sommige kleurstoffen die in de voedingsindustrie worden gebruikt, zoals bèta-caroteen, halfgeleider eigenschappen vertoonden, heeft hun beperkte prestatie en lage stabiliteit hun gebruik in eetbare elektronische toepassingen verhinderd.
Het team van Feltri heeft echter het gebruik van koperftalocyanine (CuPc), een pigment dat aanwezig is in cosmetica zoals tandpasta, als een levensvatbaar halfgeleidermateriaal voor de vervaardiging van eetbare transistors voorgesteld. CuPc, dat al meer dan 15 jaar op de markt is in commerciële producten zonder geregistreerde bijwerkingen, valt op door zijn stabiliteit en lage toxiciteit.
De toekomst van eetbare transistors
Middels laboratoriumsimulaties en klinische beoordelingen hebben de onderzoekers aangetoond dat de dagelijks ingenomen hoeveelheid CuPc via het gebruik van tandpasta aanzienlijk hoger is dan nodig voor het vervaardigen van een transistor. Bovendien hebben zij een volledig eetbare organische veldeffecttransistor (OFET) ontwikkeld, met CuPc als halfgeleider. Dit apparaat, dat een laag energieverbruik en een operationele stabiliteit van meer dan een jaar heeft, vertegenwoordigt een grote stap voorwaarts in de creatie van eetbare elektronische systemen voor medische toepassingen, zoals slimme pillen of voedseletiketten.
Het gebruik van eetbare materialen zoals goud, zilver en celluloseacetaat bij de vervaardiging van deze transistors garandeert hun veiligheid voor consumptie, in overeenstemming met de Europese regelgeving inzake voedingsadditieven.
Implicaties voor de gezondheid en de toekomst van de geneeskunde
De integratie van eetbare elektronica in de gezondheidszorg heeft het potentieel om de manier waarop medische monitoring wordt uitgevoerd te revolutioneren. Eetbare apparaten die veilig kunnen opereren in het GI-kanaal zullen continue en niet-invasieve monitoring mogelijk maken, wat de nauwkeurigheid in diagnose en behandeling verbetert. Deze vooruitgang kan het begin inluiden van een nieuw tijdperk in precisiegeneeskunde, waarbij elektronische apparaten niet alleen veilig zijn voor het menselijk lichaam, maar ook een integraal onderdeel van het behandelingsproces worden.
via: Advanced Science