Smart lenti a contatto potrebbe fornire un impulso all’assistenza sanitaria di monitoraggio
Health tech: i Ricercatori stanno lavorando sulla combinazione di sensori con off-the-shelf lenti a contatto per una gamma di applicazioni mediche.
Le probabilità sono, se non è un super-hot giorno o state per tenere un discorso di fronte a centinaia di Vip, non si pensa molto circa la vostra sudore. E ‘ un inconveniente al meglio, un imbarazzo al peggio. Ma è il momento di smettere di essere sprezzante circa sudore: grazie a una nuova generazione di tecnologie di sensori, il sudore aiuta a sbloccare i segreti della salute umana e prestazioni sportive.
Aziende di tecnologia e biochimica i ricercatori hanno da tempo a conoscenza della possibilità di sudore, e hanno lavorato sulla produzione di sensori in grado di monitorare e interpretare i liquidi per usi tra cui la diagnosi di malattia e di aiutare gli atleti a migliorare le loro prestazioni. Sensori in grado di analizzare il sudore umano sono stati intorno per oltre un decennio, ma i recenti sviluppi nel design del sensore di tecnologia e dire che i sistemi sono in rapido avvicinamento di commercializzazione.
Oltre all’acqua, al sudore contiene ogni sorta di altre sostanze secrete dal corpo (compresi i prodotti di scarto che i batteri mangiano a causare l’odore del corpo). E ‘ di quelle sostanze che possono contribuire ad aprire una finestra nel corpo del funzionamento interno, e se è sano o meno.
“Tra i molti fluidi corporei, sudore offre una notevole quantità di informazioni circa lo stato di salute del paziente e facilmente accessibile, che lo rende adatto per indossabili, non invasivo di biosensori. Il sudore contiene importanti elettroliti, metaboliti, aminoacidi, proteine e ormoni, che consente il monitoraggio di malattie metaboliche, in condizioni fisiologiche, o di una persona intossicazione livello,” la Stanford University, i ricercatori ha scritto in un articolo sul sudore sensori pubblicato in Scienza Avanza.
Nextflex e GE Elettronica hanno lavorato su un sensore che controlla la disidratazione dal monitoraggio del volume di sudore. “Se siamo in grado di monitorare il tasso al quale siamo sudorazione, e forse traccia la concentrazione nel sudore, allo stesso tempo, si può davvero iniziare a ottenere una misura di ciò che il corpo lo stato di idratazione è,” dice Scott Miller, Nextflex direttore di programmi strategici. Il sistema è stato testato con i piloti della Marina per monitorare la loro idratazione durante il lavoro.
Sudore sensori possono avere un ruolo di là della salute fisica troppo. Un team dell’Università di Stanford, ha già costruito un sensore in grado di misurare il cortisolo, noto anche come “ormone dello stress”, in sudore. Mentre tali sensori possono essere potenzialmente utile per il monitoraggio di stress, in futuro, a breve termine, sono più probabilità di essere utilizzato per il monitoraggio di disturbi in cui i livelli di cortisolo sono troppo alta o troppo bassa, come il morbo di Addison o la sindrome di Cushing.
VEDERE: Sensore piacerebbe enterprise: IoT, ML, e big data (ZDNet relazione speciale) | Scaricare il report in formato PDF (TechRepublic)
Le applicazioni mediche di sudore di rilevamento sono già oggetto di indagine. Prendere il glucosio, per esempio, un tipo di zucchero che le persone con diabete possono lottare per il processo. I diabetici hanno spesso per misurare i livelli di glucosio nel loro sangue pungendo il dito, spremere una goccia di sangue, e poi con un piccolo monitor per testare i loro livelli di zucchero che contiene. In sostituzione di quello invasive con sfondo di rilevamento, si facilita l’auto-test onere per diabetici; il sudore di monitoraggio si è esplorato come una alternativa. Un team di Università di Stato di Washington, per esempio, ha creato un 3D-stampato flessibile glucosio biosensore che potrebbero essere inseriti in sistemi indossabili per il monitoraggio dei livelli di zucchero nel sudore.
Così come il monitoraggio della risposta al trattamento in alcune malattie, sudore sensori potrebbero eventualmente essere utilizzati per migliorare la diagnosi di condizioni, come la fibrosi cistica. Fibrosi cistica, una malattia genetica che provoca una riduzione dell’aspettativa di vita, è già diagnosticata attraverso un test del sudore, ma è un goffo procedura che richiede tempo per condurre, e vogliono giorni per i risultati di tornare. Standard di sudore test misura la concentrazione di ioni cloruro nel sudore, come evidenza di malattia; un sensore basato su test di utilizzare lo stesso principio, ma sarebbe molto più facile da amministrare e potrebbe ottenere risultati istantanei.
Analisi del sangue è stata la medicina predefinita del modo di misurare i livelli di varie sostanze nel corpo umano, ma ci sono limiti a ciò che il sangue può dirvi: analisi del sangue fornisce un’istantanea del corpo del funzionamento, e in termini di tempo e doloroso per raccogliere. Il sudore di rilevamento permetterebbe medici per raccogliere dati su un più lungo arco di tempo – come livelli di elettroliti cambiare in un giorno, per esempio – piuttosto che la one-and-done le informazioni di un prelievo di sangue può dare. L’elettronica necessaria per l’analisi di sudore sono in continua discesa, l’analisi dei dati può essere effettuata sul polso in tempo reale.
Allora, perché non è il sudore analisi più popolare in medicina?
La raccolta di sudore per l’analisi non è facile. Diversi metodi sono stati utilizzati in passato, tra cui un intero corpo di lavaggio (quello che sembra), assorbenti e tamponi macroducts, che si attaccano alla pelle e raccogliere il sudore in piccoli tubi. Problemi con precisione, di risorse, di come gli esseri umani di sudore sulla domanda, e la perdita di sudore dalla collezione di sistema (no, davvero) significa che i tempi sono maturi per una nuova generazione di sensori-driven systems.
Perché la raccolta e l’analisi di sudore, tradizionalmente, in termini di tempo e goffo, è una zona che è stata relativamente poco studiati. Grazie all’avvento di sudore sensori e i dati di generare, può essere tempo per la medicina per guardare più da vicino il fluido.
“Penso che nessuno abbia davvero preso uno sguardo, perché non è nel passato è stato molto utile per raccogliere preciso, incontaminato volumi di sudore dal corpo,” dice John Rogers, professore di Scienza e Ingegneria dei Materiali, Ingegneria Biomedica e neurochirurgia presso la Northwestern University, che ha lavorato su estensibile sudore sensori.
“Un sacco di incertezza è a livello della biologia, i dispositivi in grado di effettuare queste misurazioni molto bene, non c’è dubbio su questo. Siamo in grado di quantificare tali concentrazioni in tutta la fisiologicamente rilevanti gamma di sudore. Penso che la più grande domanda è come si fa sudore chimica correlata alla chimica del sangue,” dice.
Come ancora, non c’è consenso sulla configurazione ideale per il sudore sensori: alcuni si basano su analisi biochimiche, altri bioelettrica. L’ex misurare la conducibilità elettrica di sudore per lavorare fuori, livelli di elettroliti, mentre il secondo misura le componenti di sudore direttamente. L’informazione è analizzato in situ da microcontrollori o passati a sistemi esterni per l’analisi, utilizzando gli standard wireless come NFC o Bluetooth. Altri sistemi utilizzano sensori analizzati da applicazioni per smartphone per misurare i livelli di elettroliti in base a come i sensori di cambiare colore quando esposto a sudare.
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Ci sono altri problemi con l’analisi del sudore: la composizione del sudore varia da persona a persona, e anche per un individuo può cambiare a seconda di fattori tra cui quello che mangiano, in modo che i sistemi devono essere in sintonia con persone uniche di sudore modelli.
Ci sono anche problemi tecnici che hanno bisogno di affrontare prima il sudore, i sensori possono essere utilizzati dai medici o dei consumatori. Nel lungo termine, il sudore sistemi di rilevamento dovrà essere il più flessibile ed elastica possibile per assicurarsi che essi possono essere utilizzati per ogni tipo di pelle.
“Un dispositivo flessibile può avvolgere intorno a una semplice curvatura, ad esempio, intorno al tuo polso-ma se si desidera che i dispositivi che soddisfano la meccanica geometrie delle varie parti del corpo, hai bisogno di qualcosa che non si piega solo, ma è morbido ed elastico. E ‘ una critica attributo meccanico per consentire uno stabile e impercettibile interfaccia tra il monitoraggio tecnologie di biosensori e il corpo umano, la pelle, in particolare,” Northwestern Rogers dice.
L’elettronica e la scienza dei materiali e dietro di sudore sensori bisogno di un po ‘ di raffinazione di sicurezza, ma offre un allettante prospettiva di un futuro in cui alcuni test medici possono essere svolte da casa, utilizzando solo indossabile patch. Cosa c’è di più, può consentire ai consumatori così come gli atleti pro il livello delle loro prestazioni in base a una nuova fonte di dati, rendendo il sudore tecnologia con sensore di qualcosa che vale la pena di ottenere acqua calda e disturbato.
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