Die Atmung kann empfindlich anzeigen, in welchem Gesundheitszustand sich ein Patient befindet und wie fit jemand ist. Atemunterbrechungen während des Schlafs kennzeichnen z.B. das Schlafapnoe-Syndrom und eine zu schnelle Atmung im Ruhezustand kann auf einen bevorstehenden Herzstillstand hinweisen. Bislang gibt es außer der simplen Beobachtung der Brustkorbbewegung kaum preisgünstige, bedienungsfreundliche und effektiv einsetzbare Methoden, um die Atmung zu kontrollieren. Jetzt hat George M. Whitesides von der Harvard University gemeinsam mit einem Team aus Chemikern und Biotechnologen ein preisgünstiges Überwachungssystem auf der Basis von Papier entworfen (siehe Angewandte Chemie, Online-Vorabveröffentlichung am 5.4.2016).
Auf ein etwa briefmarkengroßes Stück Filterpapier druckten sie digital Graphitelektroden, welche die Leitfähigkeitsänderungen an den Papierfasern durch die feuchte Atemluft registrieren. Hinter dem Sensor steckt die Idee, dass die zusätzliche Atemfeuchtigkeit beim Ausatmen die Wasserschicht um die Cellulosefasern schwellen lässt; das Umgekehrte passiert beim Einatmen. Der Sensor kann in einfache OP-Gesichtsmasken integriert werden. Die Atmungsdaten werden dort von einem batteriebetriebenen Kollektor aufgenommen, verstärkt und verarbeitet, und auf ein mobiles Endgerät wie Smartphone oder Tablet übertragen. Eine einfach zu bedienende Android-App wertet dann die Atmungsdaten aus.
In einer Studie ließen die Wissenschaftler gesunde Personen die Funktionsmasken tragen und physische Belastungsübungen unterschiedlicher Intensität durchführen. Dabei untersuchten sie, inwieweit der Sensor verlässliche Daten zur Atemfrequenz produziert.
9. August 2016
In einer Studie ließen die Wissenschaftler gesunde Personen die Funktionsmasken tragen und physische Belastungsübungen unterschiedlicher Intensität durchführen. Dabei untersuchten sie, inwieweit der Sensor verlässliche Daten zur Atemfrequenz produziert.
