3D tiskové nositelné monitory zdraví prostřednictvím kožních plynů

Nositelné technologie revolucionizují zdravotní péči, ale omezení designu v osobních monitorech založených na lepidle jim bránila v plném potenciálu.

Nová studie University of Arizona, Publikováno v Přírodní komunikacepopisuje dlouhodobější, 3D tiskový, bez lepidla, který je schopný poskytnout komplexnější obrázek uživatele fyziologický stav.

Zařízení, které měří vodní pára a kůže emise plynů, nepřetržitě stopy a protokoly Fyziologická data spojené s dehydratací, metabolickými posuny a hladinami stresu.

„Nositelné monitorování zdraví tradičně závisí na senzorch, které se přímo přitahují k pokožce, ale samotná kůže se neustále obnovuje,“ řekl Philipp Gutruf, docent biomedicínského inženýrství a člen institutu Bio5 na U of A, který spoluautoval studii s Gutruf Lab.

„To omezuje, jak dlouho můžete sbírat spolehlivá data. S naším senzorem, který sleduje plynné emise z kůže, toto omezení úplně překonáme,“ řekl Gutruf.

Vylučování kůže oslabuje lepidla a ucpává senzory, takže nositelné nositele aplikované s lepidly musí být znovu aplikovány každých několik dní. Vědci v laboratoři Gutruf na U navrženého zařízení, které se nosí na předloktí, se podobá malé 3D tištěné manžetě a lze je nosit nepřetržitě. Senzory zařízení neustále měří plyny emitované uživatelem a porovnávají jejich koncentrace s normálním vnějším vzduchem.

Na rozdíl od nositelných sportovních věd a monitorů na základě lepidla, které historicky zaznamenávají pouze snímky, přináší zařízení vyvinuté společností Gutruf a jeho kolegy nepřetržité, v reálném čase, které lze vidět na smartphonu nebo počítači prostřednictvím zabezpečeného Bluetooth.

„Tím se otevírá zcela nový prostor biomarkerů,“ řekl Gutruf. „Například můžete zachytit metabolické podpisy cvičení nebo stresu bez přerušení normální rutiny subjektu. Dříve měření tohoto druhu vyžadovala celou místnost vybavení.“

Praktické aplikace, osvědčené výsledky

Se zařízením, jako je toto, mohou sportovci během tréninku sledovat hydrataci a námahu. Nositelné by také mohly zaznamenávat příznaky duševního zdraví a chronických onemocnění, které pomáhají při prevenci a léčbě. Ve skutečnosti sledování a sledování fyziologických příznaků stresu v Emise plynu může dokonce pomoci identifikovat časné metabolické poruchy, řekl Gutruf.

„Náš design je stabilní, i když je vystaven každodenním pohybu a změnám životního prostředí,“ řekl Clausen. „Jsme schopni neustále zaznamenávat data po mnoho dní bez dobití, a to vše při zachycení bohatých fyziologických údajů, které v nositelném formátu nejsou obvykle možné nebo vyžadují viditelný pot.“

Vědci plánují rozšířit rozsah detekovatelných biomarkerů a integrovat Advanced Data Analytics, aby poskytovali personalizované zdravotní poznatky v ještě delších obdobích.