Intelligentes Garn

Forscher haben erstmals Sensoren und Elektronik in Nanogrösse sowie Mikrofluidik in Fäden integriert, mit denen gesammelte Diagnosedaten zur Wundheilung drahtlos übertragen werden können. Die biomedizinischen Fäden aus Baumwolle oder Polyurethan können durch mehrere Gewebeschichten genäht werden. Das Garn liefert dreidimensional und in Echtzeit Informationen etwa zur Temperatur und Spannung des Gewebes oder zu Blutzucker- und pH-Werten. 

Der Arzt kann so über abweichende Blutzuckerwerte oder eine beginnende Wundinfektion informiert werden – etwa auf seinem Smartphone oder Computer. Die Fäden sind zudem in der Lage, geringe Mengen Körperflüssigkeiten aus tieferen Gewebeschichten zu Sensoren an der Hautoberfläche zu transportieren, wo sie sie analysieren können.

Das neuartige Diagnose-System stellte ein Forscherteam, das von Entwicklern der Tufts University im US-Bundesstaat Massachusetts angeführt wurde, im Fachmagazin «Microsystems & Nanoengineering» vor. Das intelligente Garn könne nicht nur bei Wunden angewendet werden, so die Wissenschaftler: Es könnte auch in Organe oder orthopädische Implantate eingebettet und möglicherweise sogar in intelligente Stoffe und andere Anwendungen eingestrickt oder eingestickt werden.

Die Forschungsarbeiten befinden sich noch in der Anfangsphase. Die Forscher haben die Fäden in Laborschalen und an einem Mausmodell getestet. Künftige Studien müssen zeigen, ob die Fäden auch mit dem menschlichen Körpergewebe kompatibel sind.

Pooria Mostafalu, Mohsen Akbari, Kyle A. Alberti, Qiaobing Xu, Ali Khademhosseini & Sameer R. Sonkusale: «A toolkit of thread-based microfluidics, sensors, and electronics for 3D tissue embedding for medical diagnostics» – in: «Microsystems & Nanoengineering», Juli 2016