Noll
För ett par av organ som är i direkt kontakt med den världen, från det ögonblick en person som vaknar upp till det ögonblick de går att sova, ögonen är förvånansvärt stabil.
De möter damm och smuts, luftföroreningar, gnugga och peta med fingrar som är rena eller på annat sätt, även enstaka möte med en vandrande objekt eller fly — och ändå fortsätta jobba. De gör alla det, och även hus den enda del av kroppen som inte har sitt eget blod. Vad är det för ögonen ” hemliga?
Tårar: basal tårar — konstant, osynlig tårar som skapar en tunn film över våra ögonglober — är full av fukt och näringsämnen som är nödvändiga för att hålla ögat fungerar. Nu har forskare tror att tårar skulle kunna hjälpa till att hålla mer än bara ögonen i god hälsa.
Ett team från Purdue University i Indiana har kommit upp med ett nytt sätt att kombinera kontaktlinser och sensor teknik för att hjälpa till att övervaka tillståndet för en individ blod glukos — en viktig indikator på hur väl någon med diabetes är att hålla sjukdomen under kontroll.
Purdue University är inte först med att försöka knäcka den smarta kontaktlinser. Ett antal stora namn inom både teknik och sjukvård branscher har försökt att göra smarta kontaktlinser som kan användas för att hjälpa diabetiker att övervaka deras blodsocker.
SE: Exomedicine anländer: Hur labs i rymden skulle kunna bana väg för hälso-och sjukvård genombrott på Jorden (cover story PDF)
Microsoft tillkännagav sin egen smarta contact lens research tillbaka under 2012, medan Google följde två år senare. Båda hoppades att skapa kontaktlinser som kan övervaka en diabetiker är glukos nivå genom sina tårar, att bespara dem från deras behov av att göra “fingerprick tester’ — sätter in en liten nål i massa av fingret för att rita en droppe blod, som sedan kan analyseras för att ge en person som är glukos.
“Jag var fascinerad av Googles smarta lins för flera år sedan i och med att den kontinuerligt kan övervaka bärarens hälsa villkor i ett icke-invasivt sätt, helt enkelt genom att bära linsen! Men samtidigt har jag lärt mig att använda sina skräddarsydda transparent lins som kan begränsa deras tillverkningsmöjligheter, biokompatibilitet, och på lång sikt slitstyrka. Sedan blev jag mycket intresserad av att utveckla ett alternativt sätt att direkt konstruera sensorer på ytan av kommersiellt tillgängliga mjuka kontaktlinser,” Chi Hwan Lee, biträdande professor i medicinsk teknik och mekanik som ledde Purdue team av forskare, berättade ZDNet.
Ett av de största problemen med sådana diabetiker kontaktlinser är slitstyrka. Skapa en smart kontaktlinser innebär att sätta styv, icke-se-genom-komponenter på ett objektiv som kommer att vara i direkt kontakt med ögonen. Ögat kan vara smart, men det är också känsliga: vad rör det under en lång period behöver för att vara mild nog att inte skada den känsliga hornhinnan, samtidigt som de inte hindrar vision för bäraren. Det är ingen liten bedrift, men Purdue University forskare har kommit med en ny metod som de hoppas kommer att öppna dörrarna till den försenade försäljningen av smarta kontaktlinser.
Med hjälp av en ny process som kallas interfacial debonding, Lee laget kunde separat thin film electronics från sina egna wafer substrat, och sedan skriva ut dem på ett annat material — i det här fallet, kontaktlinser. Glukos sensorer som är anslutna till kontaktlinser är täckt av ett tunt lager av transparent, biokompatibla, och bra andningsförmåga polymer”, enligt Lee, vilket innebär att linsen inte irritera ögat eller störa den normala vision för bäraren.
På andra håll, andra forskare tittar på alternativa tillvägagångssätt: ett team vid Seoul National Institute of Science and Technology (UNIST) i Sydkorea har demonstrerade en prototyp linsen där den elektroniska komponenter är isolerade ” öar ” som är öppna och flexibla, vilket gör att linsen för att kunna röra sig och sträcka runt ögats yta.
Upptäckter som Purdue har potentiellt övervinna ett betydande hinder för att göra smarta kontaktlinser: en kombination av smart elektronik med off-the-shelf linser. Men forskare och högteknologiskt företag som arbetar på smarta kontaktlinser för diabetiker fortfarande har en annan avgörande hinder att övervinna: det finns fortfarande några frågor om hur tillförlitligt glukos i tårar innebär att det faktiska glukos i blodet.
“Den första utmaningen är att det är svårt att exakt mäta en glukos från riva filmer på grund av att det saknas biomarkörer och inkonsekvens från person till person. Många nyare undersökningar syftar till att ta itu med detta problem genom att utveckla antingen en hög upplösning biosensor eller plattform för att på ett effektivt sätt kan samla vätska i en behållare för att säkerställa mätbara biomarkörer, sa Lee.
“Den andra utmaningen är att… det är svårt att se biokompatibilitet, andningsförmåga, och på lång sikt slitstyrka av den specialbyggda lins i en manufacturable sätt. Denna teknik syftar till att ta itu med det senare utmaning samtidigt som vi fokuserar mer på att använda mjuka kontaktlinser enheten att behandla och / eller hantera okulär sjukdomar snarare än glukos övervakning på denna punkt.”
SE: Sensor skulle enterprise: IoT, ML, big data och (ZDNet särskild rapport) | Ladda ner rapporten som en PDF (TechRepublic)
Glukos-övervakning linser för diabetiker är bara början: samma elektronik-möter-objektiv kombination skulle kunna ha användning utöver övervakning av blodglukos. Istället linsen kan användas för att övervaka många okulär sjukdomar och även användas för att leverera läkemedel direkt till ögat själv.
Patienter som potentiellt skulle kunna bära den mjuka kontaktlinser som en del av förvaltningen av kronisk okulär sjukdomar, Lee, med sensorer och stimulatorer tillgång till hornhinnans yta, inre ögonlock eller båda, i ett icke-invasivt sätt. Systemet kan drivas trådlöst “alla hemma, för att ge den inbäddade terapeutisk stimulering medan sensorerna kan övervaka processen. På detta sätt kan patienten behandla kronisk okulär sjukdomar hemma, vilket eliminerar behovet av täta sjukhusbesök, sa Lee.
Kontaktlinser är redan i kontakt med ögonen, och orsaka minimal störning för bäraren, de skulle göra en användbar nya sätt att leverera en uppmätt mängd av ett läkemedel direkt på ögats yta, eller övervaka förändringar i ögat på en dag-till-dag-basis. Arbeta på liknande enheter pågår också på andra ställen: till exempel, en grupp vid Kaunas University of Technology i Litauen arbetar med självupplösande kontaktlinser som kan leverera läkemedel till ögonen av glaukom patienter, medan ett objektiv som övervakar trycket i ögat-som spikar i glaukom — har utvecklats vid University of Liverpool. Glaukom är en viktig orsak till blindhet som kan förebyggas.
Lee sade att “i detta skede har vi skapat de bästa materialen, design-layouter, och tillverkningsmetoder för att skapa prototyper enheter” och universitetet kommer snart att flytta på den första etappen av att testa produkter.
För tusentals år, ögonen har betraktats som ett fönster till själen. Nu, tack vare några nya tekniken, de kunde vara fönstret till så mycket mer-även på staten din hälsa själv.
Smart kontaktlinser kan användas för att hjälpa diabetiker att övervaka deras blodsocker.
Bild: Purdue University
DE SENASTE OCH RELATERADE TÄCKNING
AI och hälsa: med Hjälp av maskininlärning för att förstå det mänskliga immunsystemet
Microsoft och Adaptiv Bioteknik har samarbetat på ett ambitiöst immunologi projekt som kan se sjukdomar diagnostiseras mycket snabbare.
Apples hälso-och sjukvård planer under lupp: Från iPhone appar till Apple och Titta på vad som kommer härnäst
Hur hälso-och data samlas in, delas och förstås alla kunde vara för en stor förändring om Apple blir för konsumenter och leverantörer med-tech val av leverantör.
Varför sväljbar robotar skulle kunna vara framtidens hälso-och sjukvård
Ett samarbete med Caltech forskare kan bana väg för nya behandlingar genom att skapa små enheter för att övervaka insidan av din kropp.
DeepMind och NHS: Vad är det egentligen som använder Googles njure hälsa app
Royal Free var en av Googles första hälso-partners. Två år senare, hur är produkten av deras arbete i partnerskap?
Hur mänskliga mikrochip-implantat kan leda till en “demokratisering av hälso-och sjukvården” via IoT (TechRepublic)
En svensk biohacker har skapat RFID-mikrochips som kan implanteras i någons hand. Han tror att innovationen kan leda till en revolution inom IoT hälso-och industrin.
CES 2018 blir värre om hälsa, friskvård och medicinsk teknik (CNET)
Med dödade av egenvård, motion och sömn enheter på visa på CES, hälso-och medicinsk industri gör stora mullrar i consumer tech.
Relaterade Ämnen:
Innovation
0