未来的可穿戴式医疗技术可以测量气体释放的皮肤
科学家们已经迈出了第一步创建下一代的可穿戴的健康监测。
大多数测量人类生物标志物的研究,这是身体健康的措施,依靠电信号在汗水意义上分泌的化学物质。但传感器,依靠汗水往往需要大量的只是阅读。
一项新的研究表明可穿戴式传感器可以监测人体的健康通过检测气体释放一个人的皮肤。
“这是完全非侵入性,完全被动的代表用户,”安东尼Annerino说,该研究的第一作者和一个研究生材料科学俄亥俄州立大学和工程。
一些可穿戴设备,如smartwatches或健身追踪器,已经能够测量脉冲率或温度,但这支球队的方法将允许的技术相关的生物标志物代谢紊乱,如心脏病和糖尿病。
他们的研究发表在《华尔街日报》《公共科学图书馆•综合》。
“通过皮肤的健康问题确实是终极前沿,”说研究的合著者Pelagia-Iren Gouma,材料科学与工程教授。Gouma也使智能连接健康项目,旨在支持卫生和医学研究。
“项目还有几年要走,“Gouma说。“但在六个月内,我们应该概念和一年的证明,我们想要测试的人。”
团队的最终产品的研究将是一个小装置一个人可以穿low-sweat身体位置,如在耳朵后面或指甲,她说。和越来越多的人熟悉使用可穿戴设备在日常生活中,Gouma预计技术和医学更加交织在一起。
“我们正在开发新一代的皮肤传感器,它将真正成为新的规范,“Gouma说。
科学家,包括Gouma,历史悠久的测量有机化合物的浓度在我们的呼吸道类型的气体指标的健康。一个例子将吹到酒精,酒精的设备可以测量一个人的血液或被用来检测病毒。
但这样的小工具要求“积极的意图”,只提供了一个“瞬时快照”的身体,Annerino指出。我们释放化学物质的含量相比当我们呼吸的时候,他说,这支球队的传感器可以操作多少量的丙酮气体释放的皮肤。
丙酮是一种物质分泌从皮肤可以告诉研究人员很多关于人体的内部运作。丙酮浓度的气息也被证明与血糖水平和脂肪燃烧率。
“这是一个研究领域,还没有那么发达,因为我们现在生产的技术来测量低浓度气体具有高选择性,”Annerino说。
测试是否这些启蒙的传感器可以检测到不同的微量化学物质(这将信号气态分子的存在),研究人员创建了一个电影材料制成的植物纤维素的衍生品和电活性聚合物。这部电影可以在应对急剧弯曲多少丙酮检测到的环境。
Annerino的团队然后把这部电影在解决含有乙醇(酒精),丙酮和水来衡量其灵敏度、选择性和可重复性。
“我们发现明显偏向于弯曲更多接触某些化学物质对他人,“Annerino说。这弯曲发生在毫秒,研究人员使用机器学习和复杂的计算算法准确地记录和追踪电影的弯曲响应不同的化学解决方案。
他们的研究结果表明,电影很敏感,可以跟踪在体内的长期变化。虽然关注代谢率传感器,另一个可能的使用将跟踪乙醇,在人体内,可以拼写肝脏疾病的迹象。需要做更多的工作在本研究中使用的电影如何工作实际传感器戴在身体,研究人员说。
机会让人的生活更容易的原因之一Annerino说他是如此渴望参与这项研究。“不是每个研究都有一个明显的对社会的影响和人们的生活,但这是这个项目特别是真的,”他说。
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