Rekbare elektronica maken

MC10, een startup in Cambridge, Massachusetts, maakt zich op om hoogwaardige elektronica te commercialiseren die kan uitrekken. De technologie zou kunnen leiden tot producten als huidpleisters die controleren of de drager voldoende gehydrateerd is, of opblaasbare ballonkatheters die zijn uitgerust met sensoren die elektrische ontstekingen als gevolg van hartritmestoornissen meten.

Micro-elektronica is lange tijd afhankelijk geweest van een stijve, broze wafel, zegt David Icke, CEO van MC10. MC10 gebruikt een paar trucjes om dat te veranderen. Om zowel de hydratatiegevoelige patch als de katheter te maken, worden gouden elektroden en draden van slechts een paar honderd nanometer dik met conventionele middelen op siliciumwafels aangebracht, vervolgens afgepeld en aangebracht op rekbare polymeren. De kronkelige draden worden langer wanneer de polymeren uitrekken, ofwel wanneer de ballon in het hart wordt opgeblazen of wanneer de pleister op de huid beweegt. De elektroden meten de elektrische impedantie om de elektrische signalen in hartweefsel of het vochtgehalte in de huid te detecteren.

Dit verhaal maakte deel uit van ons septembernummer van 2012

• Zie de rest van het nummer
• Abonneren

Het bedrijf bouwt voort op laboratoriumprototypes die zijn gemaakt door materiaalwetenschapper John Rogers van de Universiteit van Illinois, een medeoprichter van het bedrijf. De technologieën van Rogers hebben voordelen ten opzichte van andere benaderingen van flexibele elektronica. Organische polymeerelektronica kan bijvoorbeeld alleen buigen, niet uitrekken, en ze zijn langzamer dan apparaten gemaakt van anorganische halfgeleidermaterialen of edele metalen zoals goud, dus ze kunnen geen nauwkeurige realtime biologische metingen leveren.

Het eerste product van de MC10, dat naar verwachting in de late herfst wordt gelanceerd, is een draagbaar apparaat dat is ontwikkeld in samenwerking met Reebok. Over de details houdt het bedrijf de mond vol. Maar naast zijn hydratatiepatch werkt het aan patches die sensoren gebruiken om hartslag, ademhaling, beweging, temperatuur, bloedoxygenatie en combinaties van deze indicatoren te detecteren.

De huidpatches van de MC10 kunnen draadloos informatie verzenden naar een smartphone in de buurt. Een telefoon met een Near Field Communication-chip kan over de patch worden gezwaaid, of de patch kan worden gekoppeld aan een dunne-filmbatterij van een commerciële leverancier, waardoor continue gegevensoverdracht mogelijk is.

De volgende stap zijn ballonkatheters die een cardioloog door het hart kan slingeren om delen van hartweefsel te detecteren dat niet goed werkt. Sommige van de prototypes in preklinische tests hebben dichte arrays van elektroden die het mogelijk maken om dat weefsel met hoge resolutie in kaart te brengen en te verwijderen. Verder weg zijn andere medische apparaten, waaronder implanteerbare materialen die zich aanpassen aan hersenweefsel, aanvallen detecteren en stoppen.

zich verstoppen