Tragbarer schweißsensor könnte dehydrierung, müdigkeit überwachen


Tragbarer schweißsensor könnte dehydrierung, müdigkeit überwachen

Wearable Gesundheit und Fitness-Tracker haben die Welt im Sturm in den letzten Jahren genommen. Aber Armbänder, die Ihre Herzfrequenz überwachen und wie viele Kalorien Sie verbrannt haben, könnten bald alte Nachrichten sein; Forscher haben nun ein Gerät entwickelt, das Schweißchemikalien misst, die die Benutzer auf Dehydrierung, Müdigkeit und mehr aufmerksam machen könnten.

Der tragbare Schweißmonitor misst Glukose, Laktat, Natrium und Kalium im Schweiß.

Bildnachweis: Wei Gao et al.

Ali Javey, Professorin für Elektrotechnik und Informatik an der University of California-Berkeley, und Kollegen veröffentlichen die Details ihrer Entstehung in der Zeitschrift Natur .

Laut dem Team ist das nicht-invasive Gerät - das in Armbänder und Stirnbänder integriert werden kann - das erste voll integrierte Elektroniksystem, das kontinuierlich und gleichzeitig mehrere Schweißchemikalien überwacht.

"Der menschliche Schweiß enthält physiologisch reiche Informationen und macht damit eine attraktive Körperflüssigkeit für nicht-invasive tragbare Sensoren", sagt Prof. Javey. "Allerdings ist der Schweiß komplex und es ist notwendig, mehrere Ziele zu messen, um aussagekräftige Informationen über Ihren Zustand zu extrahieren Gesundheit."

"In dieser Hinsicht", fügt er hinzu, "haben wir ein voll integriertes System entwickelt, das gleichzeitig und wahlweise mehrere Schweißanalyten misst und die verarbeiteten Daten drahtlos an ein Smartphone überträgt. Unsere Arbeit präsentiert eine Technologieplattform für Schweißbasierte Gesundheitsmonitore."

Gerät könnte eine nicht-invasive Alternative zu Blutuntersuchungen anbieten

Die Prototyp-Vorrichtung besteht aus einer flexiblen Leiterplatte mit 10 Schaltkreischips, die mit fünf Sensoren verbunden ist, die Glukose-, Laktat-, Natrium-, Kalium- und Körpertemperatur überwachen.

Jede der vier gemessenen Biochemikalien kann einen Einblick in die Gesundheit und das Wohlbefinden des Benutzers geben. Laktat, zum Beispiel, liefert Informationen über Muskelermüdung, während Kalium kann Informationen über Dehydratation liefern.

Bei Kontakt mit Schweiß erzeugen die Sensoren elektrische Signale. Diese Signale werden von den Circuit-Chips gelesen und auf Hauttemperaturänderungen eingestellt, was die Forscher sagen, ist ein wichtiger Prozess.

"Das integrierte System ermöglicht es uns, die gemessene Hauttemperatur zu verwenden, um die Messwerte anderer Sensoren in Echtzeit zu kalibrieren und anzupassen", sagt Co-Lead-Autor Wei Gao, ein Postdoktorand in Prof. Javeys Labor. "Das ist wichtig, weil die Antwort Von Glukose- und Laktatsensoren können durch die Temperatur stark beeinflusst werden."

Die Signale werden dann drahtlos an eine vom Team entwickelte Smartphone-App übertragen, die die Daten synchronisiert.

Prof. Javey erklärt weiter, wie das Gerät im Video unten arbeitet:

Das Team testete das Gerät auf 26 gesunden Probanden, da sie sich im Innen- und Außenbereich an verschiedenen Intensitäten wie Radfahren und Laufen engagierten. Das Gerät wurde in Stirnbänder und Armbänder eingebaut, die sie während des Trainings trug.

Beim Vergleich der Sensor-Messwerte vom Gerät mit gesammelten Schweißproben von Teilnehmern konnten die Forscher ihre Genauigkeit und Machbarkeit als tragbares, auf Schweiß basierendes Gerät bestätigen, das die Gesundheit überwacht.

"Die Idee ist, diese Daumen-up oder Daumen-down-Gerät, die Echtzeit-Informationen geben wird, könnte es einen Alarm, dass Sie etwas Medikamente nehmen müssen, oder dass Sie immer dehydriert und müssen etwas Wasser trinken, "Sagt Prof. Javey.

Während Blutuntersuchungen derzeit der "Goldstandard" sind, wenn es um die Messung von Metaboliten und Elektrolyten im Körper geht, studiere Coautor George Brooks, ein Professor für integrative Biologie bei UC-Berkeley, sagt, dass es das Potenzial hat, eine effektive nicht-invasive Alternative zu sein :

Mit einem tragbaren Schweißsensor ist es wirklich unglaublich, weil die Metaboliten und Elektrolyte, die vom Javey-Gerät gemessen werden, für die Gesundheit und das Wohlbefinden eines Individuums von entscheidender Bedeutung sind.

Beim Studium der Auswirkungen der Übung auf die menschliche Physiologie, nehmen wir in der Regel Blutproben. Mit dieser nicht-invasiven Technologie kann es eines Tages möglich sein, zu wissen, was physiologisch ohne Nadelstöcke passiert oder kleine, wegwerfbare Schalen anhast."

Die Forscher bemerken, dass das Gerät angepasst werden könnte, um andere Körperflüssigkeiten zu messen, was einen noch tieferen Einblick in die Gesundheit und das Wohlbefinden einer Person bietet.

"Wir wollen medizinische Anwendungen entwickeln", sagt Prof. Javey. "Wenn wir uns diese anderen Chemikalien anschauen, können wir auch Informationen über die psychische Gesundheit eines Individuums erhalten."

Im Jahr 2014, Medical-Diag.com Berichtete über die Schaffung einer tragbaren, hautähnlichen Gerät, dass Forscher sagen, können Herz-Kreislauf-und Hautgesundheit 24 Stunden am Tag zu überwachen.

The Sensor That Dissolves in Your Brain (Video Medizinische Und Professionelle 2018).

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