Los niños nacidos prematuramente a menudo desarrollan discapacidades neuromotoras y cognitivas del desarrollo. La mejor manera de reducir los impactos de esas discapacidades es atraparlos temprano a través de una serie de pruebas cognitivas y motoras. Pero medir y registrar con precisión las funciones motoras de los niños pequeños es complicadoComo cualquier padre le dirá, a los niños pequeños no les gusta usar dispositivos voluminosos en sus manos y tienen predilección por ingerir cosas que no deberían.
Los investigadores de la Universidad de Harvard han desarrollado un sensor portátil suave y no tóxico que se adhiere discretamente a la mano y mide la fuerza del agarre y el movimiento de la mano y los dedos.
La investigación fue publicada en Materiales funcionales avanzados y es una colaboración entre The Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences SEAS, The Wyss Institute for Biological Inspired Engineering, Beth Israel Deaconess Medical Center y Boston Children's Hospital.
Un elemento nuevo del sensor es una solución líquida no tóxica y altamente conductora.
"Hemos desarrollado un nuevo tipo de líquido conductivo que no es más peligroso que una pequeña gota de agua salada", dijo Siyi Xu, un estudiante graduado de SEAS y primer autor del artículo. "Es cuatro veces más conductivo quesoluciones biocompatibles anteriores, que conducen a datos más limpios y menos ruidosos "
La Oficina de Desarrollo Tecnológico de Harvard ha presentado una cartera de propiedad intelectual relacionada con la arquitectura de nuevos sensores blandos y está buscando oportunidades de comercialización para estas tecnologías.
La solución de detección está hecha de yoduro de potasio, que es un suplemento dietético común, y glicerol, que es un aditivo alimentario común. Después de un breve período de mezcla, el glicerol rompe la estructura cristalina del yoduro de potasio y forma cationes de potasio K +e iones de yoduro I-, lo que hace que el líquido sea conductor. Debido a que el glicerol tiene una tasa de evaporación menor que el agua, y el yoduro de potasio es altamente soluble, el líquido es estable en un rango de temperaturas y niveles de humedad y altamente conductivo.
"Los sensores blandos biocompatibles anteriores se han fabricado con soluciones de cloruro de sodio y glicerol, pero estas soluciones tienen conductividades bajas, lo que hace que los datos del sensor sean muy ruidosos, y también lleva unas 10 horas prepararlos", dijo Xu. "Hemos acortadoeso a unos 20 minutos y obtener datos muy limpios "
El diseño de los sensores también tiene en cuenta la necesidad de los niños. En lugar de un guante voluminoso, el sensor de caucho de silicona se encuentra en la parte superior del dedo y en la almohadilla del dedo.
"A menudo vemos que los niños que nacen temprano o que han sido diagnosticados con trastornos del desarrollo tempranos tienen una piel altamente sensible", dijo Eugene Goldfield, coautor del estudio y profesor asociado en el programa de ciencias del comportamiento en el Boston Children's Hospital yHarvard Medical School y miembro asociado de la facultad del Instituto Wyss de la Universidad de Harvard. "Al pegarse a la parte superior del dedo, este dispositivo proporciona información precisa mientras se mueve alrededor de la mano sensible del niño".
Goldfield es el investigador principal del proyecto de Electrónica flexible para niños pequeños en el Instituto Wyss, que diseña sistemas robóticos modulares para niños pequeños que nacen prematuramente y en riesgo de parálisis cerebral.
Goldfield y sus colegas actualmente estudian la función motora utilizando el Laboratorio de Captura de Movimiento en SEAS y Wyss. Si bien la captura de movimiento puede decir mucho sobre el movimiento, no puede medir la fuerza, que es fundamental para diagnosticar discapacidades neuromotoras y del desarrollo cognitivo.
"El diagnóstico temprano es el nombre del juego cuando se trata de tratar estas discapacidades del desarrollo y este sensor portátil puede darnos muchas ventajas que no están disponibles actualmente", dijo Goldfield.
Este documento solo probó el dispositivo en manos de adultos. A continuación, los investigadores planean reducir el tamaño del dispositivo y probarlo en manos de niños.
"La capacidad de cuantificar los movimientos humanos complejos nos brinda una herramienta de diagnóstico sin precedentes", dice Rob Wood, profesor de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Charles River en SEAS, miembro fundador de la Facultad del Instituto Wyss y autor principal del estudio."El enfoque en el desarrollo de habilidades motoras en los niños pequeños presenta desafíos únicos sobre cómo integrar muchos sensores en un dispositivo portátil pequeño, liviano y discreto. Estos nuevos sensores resuelven estos desafíos, y si podemos crear sensores portátiles para personas tan exigentestarea, creemos que esto también abrirá aplicaciones en diagnósticos, terapéutica, interfaces humano-computadora y realidad virtual ".
Esta investigación fue escrita por Daniel M. Vogt, Wen-Hao Hsu, John Osborne, Timothy Walsh, Jonathan R. Foster, Sarah K. Sullivan, Vincent C. Smith y Andreas Rousing. Fue apoyada por los Institutos Nacionales.de salud.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences . Original escrito por Leah Burrows. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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