Hoppa till huvudinnehåll
RISE logo

Flexibel elektronik och bioelektronik

Flexibel, mjuk och töjbar elektronik skapar möjligheter att integrera ny funktionalitet och form i olika material.

Soft electronics detect neural signals
Foto: Klas Tybrant
Soft electronics allow for interfaces with neural tissue

Tack vare nya material och produktionsmetoder kan vi skapa sensorer och andra elektriska och jonbaserade komponenter och system baserade på mjuka och töjbara material. De kan användas inom många områden såsom textil, skor, läder, i inredning men även på och kanske till och med inuti människokroppen.


Preventive medicine (P¤)
Foto: Agenturfotografin‘s/Shutterstock
Preventive medicine - flexible electronics as an enabling technology

Sjukvård på distans

Våra satsningar inom flexibel elektronik kan ses som möjliggörande teknik att monitorera patienter på distans, skapa självtest och helt enkelt behöva spendera mindre tid på sjukhus. Vi arbetar med kopplingar mellan teknik och människans nervsystem och hud. På huden finns många markörer såsom konduktans, fukt, temperatur och exempelvis och i saliv, urin, blod kan vi hämta ytterligare data (tex kortisol, amylas mm) som kan indikera hur vi mår.

Medicinteknik och sjukvård kommer att ändras från en reaktiv till en proaktiv disciplin inom de närmaste åren, med hjälp av ny teknik, nya angreppssätt och analysverktyg. Det kallas P4: Predictive - Preventive -  Personalized -  Participatory.


Neurotransmittors in action
Foto: Shutterstock/Kate Studio
Synapses in the brain can be adressed more precisely with iontronics

Iontronics

I biologiska signalsystem såsom människokroppen och även i växter är joner laddningsbärare till skillnad från i konventionell elektronik. 

Iontronics är ett nytt fält inom elektronik - möjligheten att kontrollera jonladdningar och deras rörelse. Forskning inom ledande organiska polymerer har lett till omfattande kunskap och nya möjlighetet att skapa komponenter och system inom jontronik. I människokroppen sker exempelvis kommunikationen i hjärnan mellan två neuroner i en synaps med hjälp av neurotransmittorer.

Odopade, konjugerade organiska molekyler och polymerer har halvledande egenskaper, både avseende elektronisk struktur och laddningsförflyttning, vilket kan styras och kontrolleras med kemisk design. Organiska halvledare kan n- och p-dopas för att skapa komponenter som har blandegenskaper med elektrisk och jonisk ledningsförmåga. 

Under 2000-talets början har området organisk elektronik, som inkluderar dielektrika, elektrolyter, ferroelektronik och även biologiska organismer, rönt en stor uppmärksamhet. 


Organic Electronic Ion Pump
Foto: Thor Bolkhed, LiU
The Ion Pump - high temporal and spatial resolution - for fast and accurate drug delivery

Jonpumpen

Jonpumpen är ett medicintekniskt genombrott som möjliggör extremt precis leverans av transmittorsubstanser (joner, molekyler) utan att injicera någon vätska annat än den aktiva substansen. Vidare sker leveransen extremt snabbt, nästan i samma hastighet som kroppens egna synapser använder.

En signalsubstansneurotransmittor eller "transmittorsubstans" är en molekyl som förmedlar en nervsignal på kemisk väg från en nervcell till en annan i nervsystemet. När vi känner, tänker, upplever och minns är signalsubstanser inblandade. Depressionerneuroser och psykoser kan bero på problem med signalsubstanser. Vanliga neurotransmittorer i centrala nervsystemet är serotoninGABAdopaminhistaminadrenalinnoradrenalin och acetylkolin. Acetylkolin är också en vanlig transmittor i motoriska nerver (perifera nervsystemet). Totalt finns det drygt femtio identifierade transmittorsubstanser som delas upp i tre huvudklasser. (Wikipedia)


Smart Intrabody Network with ion pump
Foto: Thor Balkhed, LiU
The Ion pump can actively and precisely regulate medical conditions, with the help och a body-based network of sensors

Det tredje nervsystemet

I projektet Smart Intrabody Network kombinerar vi flera komponenter och flexibel elektronik för att skapa ett nätverk av sensorer i och på människroppen. Med hjälp av jonpumpen kan vi därefter aktivt addressera ett område i kroppen och reglera nivåer av transmittorsubstanser för att tex minska smärta.


Björn Norberg

Kontaktperson

Björn Norberg

Forsknings- och affärsutvecklare

+46 10 228 41 21
bjorn.norberg@ri.se

Läs mer om Björn

Relaterat

Expertis

Tryckt elektronik

Tryckt elektronik är ett forskningsområde som växer i snabb takt och tillämpningsområdena blir allt fler.  Vi hjälper industrikunder med kunskap och unika labmiljöer för att utnyttja forskningsresultat inom området. Utmana oss gär…
Expertis

Analys och utveckling av organiska elektroniska system och komponenter

Organiska material som används i elektriskt och joniskt ledande system är ett växande forskningsområde för att skapa framtidens elektronik och sensorer.
Projekt

GreenSense - drogmätning med smart miljövänligt minisystem

GreenSense är ett miniatyriserat system för att känna av biomarkörer i saliv/urin, med fokus på drogtestning, baserat på nanocellulosa och tryckt elektronik.
Projekt

BioCom Lab - The Smart Intra-Body Network

BioCom Lab är ett svenskt forsknings, utvecklings, kommersialiserings, och idébanksinitiativ av RISE och Linköpings Universitet. Syftet är att med ett helhetsperspektiv ta fram ett internt kroppsnätverk, med fokus på e-hälsa genom…
Berättelse

Smarta tyger för bättre vård

En åldrande befolkning innebär tyvärr större belastning på vården. Med ny digital övervakning av äldre patienters värden kan många rutinbesök på sjukhus besparas och patienten kan få rätt vård tidigare. Ett nytt samarbete mellan f…
Berättelse

Systemen som fungerar som läkare i din kropp

I framtiden kan system inuti din kropp upptäcka när något är på väg att gå fel. Men inte nog med det – systemet kommer själv kunna sköta medicineringen. Inom projektet BioCom Lab undersöker RISE möjligheterna som kommer med den al…