Tattoo-Elektroden zur medizinischen Langzeitdiagnostik / EKG, EMG, EEG

Letzte Aktualisierung: 13. Dezember 2023

Man nehme: einen Tintenstrahldrucker, handelsübliches Tattoo-Papier und ein Motiv, das gefällt. So könnte in – naher? – Zukunft die medizinische Langzeitdiagnostik (z. B. für ein EKG) aussehen. Wie das möglich ist? Mit Tattoo-Elektroden, die im Tintenstrahldrucker hergestellt werden.

Heute: Gel-Elektroden

Heute werden bei Diagnoseverfahren wie dem Elektrokardiogramm (EKG) vorzugsweise Gel-Elektroden eingesetzt. In der Praxis schränken die oft steifen und sperrigen Elektroden Patienten in ihrer Mobilität ein und sind nur wenig komfortabel. Da das Gel auf den Elektroden zudem bereits nach kurzer Zeit austrocknet, ist eine Messung über einen längeren Zeitraum nur begrenzt möglich.

Morgen: Tattoo-Elektroden

Nun hat eine international Forschergruppe aus Österreich und Italien eine neuartige Methode entwickelt: gedruckte Tattoo-Elektroden.

Durch den Druck leitfähiger Polymere auf handelsübliches Tattoo-Papier werden Einzel- und Multielektroden hergestellt. Auch die erforderlichen externen Verbindungen, die zur Übertragung der Signale benötigt werden, werden in die Tätowierung integriert. Die Tattoo-Elektroden werden dann wie Abziehbilder auf die Haut aufgebracht. Sie können in unterschiedlichen Größen und Formen erstellt werden und sind individuell anpassbar. Aufgrund ihrer extrem geringen Dicke von weniger als 1 Mikrometer sind Sie für den Träger kaum spürbar. Und, nur um ein Gefühl dafür zu bekommen: 1 Mikrometer = 0,001mm!

Die Tattoo-Elektroden passen sich also der menschlichen Haut perfekt an und lassen sich auch im Gesicht anbringen; wo herkömmliche Elektroden eher nicht geeignet sind. Selbst wenn das Tattoo durch Haarwachstum eine Perforation erfährt, ist die Leistungsfähigkeit nicht beeinträchtigt. Nachwachsende Haare führen also nicht zur Ungenauigkeit der Ergebnisse – was besonders bei Langzeitanwendungen von Bedeutung ist.

Messen ohne Einschränkungen

Die Forschergruppe hat die einwandfreie Übertragung der Signale bis zu drei Tage bereits erprobt. Sie macht also die Messung der elektrophysiologischen Signale aus Herz (EKG) und Muskeln (EMG) oder dem Gehirn (EEG) über längere Zeiträume möglich; ohne die normale Aktivität von Patienten zu beeinflussen oder einzuschränken.

Dies ist auch für die Leistungsdiagnostik im Sportbereich von großem Interesse. Nicht nur für Leistungssportler. Auch Hobbysportler sollten sich regelmäßig auf „Herz und Nieren“ untersuchen lassen. Denn besonders im Hobbybereich können so frühzeitig Fehler im Trainingsprogramm entdeckt werden. Stichwort: optimaler Pulsschlag.

Mein Fazit

Der Forschergruppe um die TU Graz ist mit den Tattoo-Elektroden sicher ein großer Schritt hin zur kostengünstigen und vor allem einfach und vielseitig einsetzbaren Methode der Langzeitdiagnostik gelungen. Laut Francesco Greco, Materialwissenschaftler an der TU Graz, haben auch erste Unternehmen bereits konkretes Interesse an einer gemeinsamen Entwicklung marktfähiger Produkte bekundet. Bleibt also zu hoffen, dass es nicht beim bekundeten Interesse bleibt und diesem schon bald Taten folgen.

Wer mehr wissen will: Die Originalveröffentlichung gibt es zum Nachlesen hier: Ultraconformable Temporary Tattoo Electrodes for Electrophysiology