Los investigadores están desarrollando un dispositivo móvil que crea imágenes de piel en 3D en 10 minutos

El Sr. Fu Xiaoxu sostiene una máquina de mapas de piel portátil, que pesa solo 100 gramos y es del tamaño de una tarjeta de crédito. Crédito: Universidad Tecnológica de Nanyang

Un equipo de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur) ha desarrollado un dispositivo portátil que produce imágenes en 3D de alta resolución de la piel humana en 10 minutos. El equipo dice que se puede usar una máquina de mapeo de piel portátil para evaluar la gravedad de las afecciones de la piel como el eccema y la psoriasis.


3-d piel El mapeo puede ser beneficioso para los médicos, porque la mayoría de los equipos utilizados para evaluar las afecciones de la piel solo proporcionan imágenes 2D de la superficie de la piel. Dado que el dispositivo también traza la profundidad de los surcos y surcos en la piel hasta 2 mm, también puede ayudar a monitorear la cicatrización de heridas. El dispositivo presiona una película especialmente diseñada sobre la piel del sujeto para obtener una huella digital de 5 x 5 centímetros, que luego se expone a una carga eléctrica, lo que da como resultado una imagen tridimensional.

Los investigadores diseñaron e imprimieron en 3D su dispositivo para un prototipo utilizando ácido poliláctico (PLA), un bioplástico biodegradable. El dispositivo a batería, que mide 7 cm por 10 cm, pesa solo 100 gramos.

El prototipo hecho en NTU se desarrolló a una fracción del costo de dispositivos con tecnologías similares, como las máquinas de tomografía de coherencia óptica (OCT), que pueden costar miles de dólares y pesar hasta 30 kilogramos.

El profesor asociado Grzegorz Lisak de la Escuela de Ingeniería Civil y Ambiental de la NTU, quien dirigió la investigación, dijo: “Nuestros dispositivos no invasivos, simples y económicos se pueden usar para complementar los enfoques actuales para diagnosticar y tratar enfermedades de la piel. Zonas rurales “Aquellos que no tienen fácil acceso a la atención médica, el personal no capacitado puede crear mapas de la piel con el dispositivo y enviarlos a los médicos para su evaluación”.

“La tecnología es una forma interesante de mapear la textura de la superficie de la piel humana”, dijo el Dr. Yew Yik Weng, dermatólogo consultor del Centro Nacional de la Piel y profesor asistente de la Facultad de Medicina Lee Kong Chian de la NTU, al hacer un comentario independiente sobre cómo el dispositivo podría ser útil para los médicos. Puede ser un método útil para mapear en 3D el tejido de la piel y la cicatrización de heridas, lo cual es especialmente importante en la investigación y los ensayos clínicos. Debido a que el dispositivo funciona con baterías y es portátil, hay muchos potencial en su desarrollo como una herramienta para la evaluación en el punto de atención en entornos clínicos “.

El profesor asistente Dr. Yu dijo: “El dispositivo podría ser particularmente útil en estudios que involucran la cicatrización de heridas, ya que actualmente carecemos de una herramienta que determine la longitud y profundidad de los bordes de la piel. Actualmente, confiamos en imágenes o mediciones en nuestros experimentos que solo pueden proporcionar una evaluación bidimensional. “.

El primer autor del estudio, el Sr. Fu Xiaoxu, PhD. Un estudiante de la Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental de la NTU dijo: “El dispositivo de mapeo 3D es fácil de operar. Además, la batería seca de 1,5 V es todo lo que se necesita para operar el dispositivo. Es un ejemplo de una aplicación básica pero muy efectiva de la electroquímica, donde no se requiere Existencia de costosos dispositivos electrónicos “.

Publicado en la revista científica Analytica Chimica Acta Este mes, la tecnología fue desarrollada por el Profesor Asociado Lisak, quien también es Director del Centro de Recuperación de Desechos y Recursos en el Instituto de Investigación Ambiental y del Agua de Nanyang (NEWRI) y Ph.D. Estudiante del Sr. Fu Xiaoxu.

Crédito: Universidad Tecnológica de Nanyang

La solución “dorada” para el mapeo de piel en 3D

El componente principal de un dispositivo NTU es un polímero llamado PEDOT: PSS[1]Se utilizan comúnmente en paneles solares para convertir la luz en electricidad. Sin embargo, el equipo encontró un uso diferente para la conducción eléctrica: reproducir patrones de piel en la película recubierta de oro. El oro se utiliza por su flexibilidad y excelente conductividad eléctrica.

Para usar el dispositivo, una persona presionaría un botón para presionar la película dorada sobre la piel de la persona para obtener una huella digital. Esto hace que el sebo, una sustancia aceitosa producida por la piel, se mueva sobre la película, creando una huella en la superficie de la piel.

A continuación, la huella de la piel se transfiere a Móvil Un grupo de electrodos se sumerge en una solución. Con una pulsación más de un botón, el dispositivo libera un flujo de carga eléctrica, provocando un depósito de PEDOT: PSS en las superficies de la película dorada en las áreas no grasas. Esto da como resultado un mapa 3D de alta resolución de la piel, que refleja las protuberancias y surcos de la piel de una persona.

Usando la piel de cerdo como modelo, los investigadores demostraron que esta técnica podía mapear el patrón de varias heridas, como agujeros, laceraciones, cortes e incisiones.

El equipo también demostró que incluso la intrincada red de arrugas en el dorso de la mano humana se puede capturar en la película. La película delgada también es lo suficientemente flexible como para mapear áreas irregulares de la piel, como los pliegues del codo y las huellas dactilares.

El profesor adjunto Lesak añadió: “El dispositivo también ha demostrado su eficacia en la obtención de huellas dactilares y ofrece una imagen tridimensional de alta resolución de sus características”. (Ver imagen 2)

Al comentar sobre los posibles usos del dispositivo, el Dr. Yu agregó: “El dispositivo puede ayudar en el reconocimiento de huellas dactilares, que se realiza comúnmente en análisis forenses. El dispositivo puede proporcionar un mayor grado de precisión cuando se trata de distinguir entre huellas dactilares similares, debido a la naturaleza de las imágenes tridimensionales. Dimensiones “.

Para verificar aún más su efectividad, el equipo está explorando ensayos clínicos a finales de este año para probar la viabilidad de estos ensayos. DispositivoAdemás de otros posibles usos terapéuticos.


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más información:
Xiaoxu Fu y col. Diagnóstico de los contornos de la piel mediante el mapeo 3D de la piel basado en la deposición de polímeros conductores de electricidad en superficies modificadas con lípidos y sus posibles aplicaciones en el tratamiento de la piel. Analytica Chimica Acta (2020). DOI: 10.1016 / JACA2020.10.056

La frase: Los investigadores desarrollaron un dispositivo móvil que crea imágenes 3D de la piel en 10 minutos (2021, 2 de febrero). Obtenido el 2 de febrero de 2021 de https://phys.org/news/2021-02-portable-device-d-images-skin .lenguaje de programación

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