VTT on kehittänyt biohajoavan EKG-laastarin
Lehdistötiedote 17.5.2023
Uuden nanoselluloosaa ja hiiltä yhdistävän EKG-laastarin avulla pyritään vähentämään terveydenhuollon hiilijalanjälkeä. Terveydenhuolto on yksi maailman eniten jätettä tuottavista toimialoista. VTT etsii parhaillaan kumppaneita skaalaamaan tuotannon teolliseen mittakaavaan.
VTT on kehittänyt uudenlaisen biomateriaaleista valmistetun ja täysin kierrätettävissä olevan elektrokardiogrammilaastarin (EKG-laastarin). Laite on modulaarinen, joten sen elektroniset komponentit on helppo irrottaa ja käyttää uudestaan. Laastari koostuu nanoselluloosa-alustan pintaan painetuista hiilijohtimista ja anturielektrodeista. Biohajoava laastari on valmistettu VTT:n uudesta materiaalista, e-skin-x:stä, joka korvaa perinteisen muovin ihon päälle puettavissa sovelluksissa.
EKG on yksi vakiintuneimmista ja suosituimmista tavoista seurata sydämen toimintaa. Sitä käytetään nauhoittamaan sydämen elektronisia signaaleja, joiden avulla monitoroidaan sydämen terveyttä ja arvioidaan sydänsairauksia. Tällä hetkellä EKG-laastarit koostuvat sähkökomponenteilla varustetuista muovipohjaisista substraateista.
Globaalin tarpeen vastuullisille EKG-laastareille odotetaan kasvavan nopeasti lähivuosien aikana. EKG-laastarien ja Holter-monitorien globaalien markkinoiden arvoksi arvioitiin 1,2 miljardia dollaria vuonna 2022, ja sen odotetaan kasvavan 20 prosentin vuosivauhdilla vuodesta 2023 vuoteen 2030. Eteisvärinän yleistyminen, ikääntyminen ja kasvussa olevat sydän- ja verisuonisairaudet ohjaavat yhä enemmän markkinoiden kysyntää.
“Terveydenhuoltoalalla on yksi suurimmista ympäristöjalanjäljistä, ja säännökset ohjaavat enenevissä määrin valmistajia kohti kestävämpiä ja ympäristöä vähemmän kuormittavia tuotteita. Biopohjaiset materiaalit, kuten selluloosasta valmistettu e-skin, ovat lupaavia vaihtoehtoja fossiilipohjaisille substraateille. Haastavaa on se, että niillä on oltava tiettyjä ominaisuuksia, kuten venyvyys, repäisylujuus ja kosteusherkkyys. Olemme ylpeitä voidessamme todeta, että selluloosa-e-skinin avulla olemme luoneet uuden kalvon, jolla on valtava potentiaali käytettäväksi lääketeollisuudessa”, Mohammad H. Behfar, VTT:n tutkija.
Terveydenhuollon osuus Yhdysvaltojen kokonaispäästöistä on kahdeksan prosenttia, ja se on yksi suurimmista jätettä tuottavista sektoreista maailmassa. Muovia käytetään lääketieteellisissä tarvikkeissa, koska se on erittäin halpaa ja helppo steriloida. Tämän seurauksena muovin osuus sairaaloiden jätteestä on 25 prosenttia. 91 prosenttia muovista ei kierrätetä ja se päätyy kaatopaikoille tai luontoon.
Vuonna 2019 ihmiset heittivät pois 53 miljoonaa tonnia elektroniikkaromua, ja määrän odotetaan kasvavan 38 prosenttia vuoteen 2030 mennessä. Pienelektroniikan ja puettavan elektroniikan kasvava kysyntä on suurelta osin syypää ongelmaan, koska monet pienet ja monimutkaiset osat tekevät näiden tuotteiden kierrättämisestä yhä vaikeampaa. Alle 20 prosenttia kierrätetään.
“Meillä on ensimmäinen nanoselluloosapohjainen EKG-laastari, jossa ei ole muovia lisäaineena. Laajemmat vaikutukset ulottuvat EKG:tä pidemmälle, koska selluloosasta valmistettua e-skiniä voidaan käyttää tulevaisuudessa monenlaisissa puettavissa laitteissa. Kalvo on vahva, joustava, läpinäkyvä, hengittävä ja sillä on hyvä painettavuus. Mahdollisia muita sovelluksia voivat olla esimerkiksi painetut energian varastointi- ja keräämislaitteet”, sanoo Aayush Jaiswal, VTT:n tutkija.
Euroopassa merkittävä kannustin kestävämpien lääketuotteiden luomiseen on Euroopan komission kiertotalouden toimintasuunnitelma. Se on yksi tärkeimmistä rakennuspalikoista European Green Dealissa, joka asettaa valmistajille yhä enemmän paineita luoda kestävämpiä tuotteita kaikilla teollisuudenaloilla lisääntyvän ympäristöveron vuoksi.
VTT haluaa löytää kumppaneita, jotka ovat kiinnostuneita vihreämpien ja kestävämpien puettavien antureiden ja laastarien teollisesta valmistuksesta.
Lisätiedot:
Mohammad H. Behfar, erikoistutkija, VTT
mohammadhossein.behfar@vtt.fi, puh. 040 124 2956
Aayush Jaiswal, tutkija,VTT
aayush.jaiswal@vtt.fi, puh. 040 160 1278
Mediamateriaalit:
Puettava modulaarinen EKG-laastari koostuu irrotettavasta ja uudelleenkäytettävästä elektroniikkakomponentista ja biohajoavasta kertakäyttöisestä iholaastarista. Laastarin pääkomponentti on kasvipohjainen nanoselluloosa, joka hajoaa maaperässä ja on kierrätettävissä uusiomassaksi kontrolloidun prosessin kautta, mikä helpottaa kertakäyttöisen laastarin hävittämistä. Iholaastarissa näkyvät johtimet ja EKG-elektrodit on toteutettu hiilimusteella.
Tutkimustiimin vetäjä Vinay Kumar (keskellä), erikoistutkija Mohammadhossein Behfar (vas.) ja tutkija Aayush Jaiswal (oikealla) edustavat VTT:n tiimiä, joka on kehittänyt biohajoavan EKG-laastarin. Kehitystyöhön on osallistunut yhteensä 10 VTT:n asiantuntijaa.
Lisätietoja VTT:stä:
Kirsi Jaatinen, viestintäpäällikkö
Puh. 020 722 6757, kirsi.jaatinen@vtt.fi
www.vtt.fi
VTT on visionäärinen tutkimus-, kehitys- ja innovaatiokumppani. Tartumme globaaleihin haasteisiin ja luomme niistä kestävän kasvun mahdollisuuksia. Autamme yhteiskuntaa kehittymään ja yrityksiä kasvamaan teknologisten innovaatioiden avulla – ajattelemme beyond the obvious. Meillä on 80 vuoden kokemus huippututkimuksesta ja tieteeseen perustuvista tuloksista. VTT luo vaikuttavuutta, kun innovaatiot ja liiketoiminta kohtaavat.
VTT – beyond the obvious
Lue lisää: vttresearch.com/fi, Twitter @VTTFinland, Facebook, LinkedIn, YouTube ja Instagram.
