Sungbong Kim, Roozbeh Ghaffari, John A. Rogers
Temel Çıkarımlar
- Bilim adamları, ince, esnek, su geçirmez yapışkan yama şeklinde bir ter algılama cihazı geliştirdiler.
- Cihaz, kortizol, glikoz, C vitamini ve klor gibi biyokimyasallar için teri analiz edebilir.
- İnsanların sağlık, atletizm ve hatta askeri performansı izlemelerine yardımcı olmak için önemli fizyolojik belirteçleri ölçebilir.
Sadece bir damla ter bile bir kişinin vücudu hakkında çok şey açığa çıkarabilir. Şimdi, biyokimyanızın bazı temel bileşenlerini anlamak, yapışkan bir yamayı tokatlamak ve onu akıllı telefonunuzun yanına kaydırmak kadar kolay olabilir.
Bu hafta yayınlanan bir makaledeUlusal Bilimler Akademisi Bildiriler KitabıAraştırmacılardan oluşan bir ekip, küçük miktarlarda teri gerçek zamanlı olarak toplayıp analiz edebilen ince, esnek yamaların geliştirildiğini duyurdu.
“Mikrolitre hacimlerindeki teri, cildin yüzeyinden çıkarken yerinde yakalayan, depolayan ve biyobelirteç analizini gerçekleştiren yumuşak mikroakışkan sistemler, geleneksel biyofiziksel algılama cihazlarını tamamlayan güçlü yeteneklere sahip yeni bir giyilebilir teknoloji sınıfını temsil ediyor , "Makalenin yazarları yazıyor.
Bu yama, kullanıcının glikoz, laktat, klor, kortizol ve daha fazlasını ölçmek için renk değiştiren kimya kullanır. Bunlar, hidrasyon ve stres gibi bir kişinin sağlığının çeşitli bileşenlerini değerlendirmeye yardımcı olabilir.
Northwestern Üniversitesi'nde biyomedikal mühendisliği, malzeme bilimi ve nörolojik cerrahi profesörü olan eş yazar John Rogers, "Yapmaya çalıştığımız şey, bir çıkartma şeklinde oluşturulabilen bir teknoloji paketi geliştirmektir", VeryWell anlatıyor. "Bu, bu tür bir cihazdaki işlevsellik kapsamı açısından bizim için bir nevi yüksek su işareti."
Bu Senin İçin Ne İfade Ediyor
Yapışkan bantlar yakında atletizm ve beslenmede kullanılmak üzere tüketicilere sunulacak. Ter algılama cihazları, birden fazla sağlık ölçümünü test etme yeteneğine sahiptir ve yakında akıllı saatler gibi giyilebilir cihazlara entegre edilebilir.
Yama Nasıl Çalışır?
Kan testi, sodyum, potasyum, klorür ve üre gibi belirli temel biyokimyasallar hakkında bilgi toplamanın en yaygın yöntemidir. Bununla birlikte, bu işlem, deriye batırmayı veya bir şırınga ile deriye nüfuz etmeyi gerektirdiğinden, invazivdir. Bu, onu rutin bir süreç olarak daha az çekici kılar.
Öte yandan ter, herhangi bir müdahale olmaksızın deri yüzeyinden toplanabilir. Ve sağlık sonuçlarını anlamak ve şekillendirmek için yararlı olan bir dizi biyokimyasal içerir.
Tarihsel olarak, ter toplamak özellikle zordu. Bazen sileceğe benzemeyen bir aletle deriden kazımayı içerir. Deriyi sıyırırken, deri hücreleri, kir ve yağ gibi maddeler numuneyi istemeden kirletebilir.
Bu yeni cihaz, küçük miktarlardaki teri yamadaki küçük kanallar, valfler ve rezervuarlardan geçirmek için mikroakışkan teknolojisini kullanıyor. Ter, ciltteki gözeneklerden salındığında, bu yollardan geçer ve deneylerle etkileşime girer - terden gelen kimyasalların bileşimini ölçmek için bileşenler. Bu sabit yama yalnızca ter numunesinin bozulmamış olmasını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda gerçek zamanlı olarak analiz edilmesini de sağlar.
Bio-Integrated Electronics Merkezi'nin kurucu direktörü Rogers, "Bu mikroakışkan platformlar, ter üzerinde çalışmak için kullanabileceğiniz protokolleri değiştirdi" diyor.
Yamalar, kullanıcı üzerinde nispeten göze çarpmaz. Küçük boyutu ve esnek yapısının bir nedeni, yamanın büyük bir pil içermemesidir. Bunun yerine, akıllı telefonlarla etkileşimler yoluyla destekleniyor.
Yama ve akıllı telefon, kablosuz ödemeler gibi işlevleri etkinleştiren yakın menzilli iletişim teknolojisinden yararlanarak etkili bir şekilde güç ve bilgi alışverişi yapabilir. Yama, telefondaki radyo dalgalarını kullanarak gücü kablosuz olarak alıyor ve ter hakkındaki bilgiler - ne kadar toplandığı ve kimyasal yapısı gibi - telefona geri iletiliyor.
Cihazın çalışması için akıllı telefona yakın olması gerekir, yani kullanıcının güç alması için telefonunu yamaya yakın kaydırması gerekir. Ancak Rogers, bilim adamlarının daha kesintisiz bir okuma elde etmek için egzersiz bisikleti gibi bir şeye takılabilen daha büyük bir anteni olan bir cihaz geliştirebileceğini söylüyor.
Ter Bize Ne Anlatabilir?
Ter toplamanın non-invaziv doğası, özellikle sağlık durumlarını ölçmek için rutin kan testlerine güvenen kişiler için çok faydalı olabilir.
Rogers, "Dezavantajı, hiç kimsenin ter hakkında bu kadar çok şey bilmemesi," diyor. "Bilinen şu kimyasal bileşenlere sahip. Ancak kana karşı nasıl yığıldığı ilginç bir araştırma sorusu ve biz de tam ortasındayız. "
Araştırma grubu, terdeki biyolojik belirteçlerin kandaki biyobelirteçlere kıyasla nasıl olduğunu daha iyi anlamak için Chicago'daki Lurie Çocuk Hastanesinde bir kardiyolog ekibi ile birlikte çalışıyor. Örneğin, hem ter hem de kan glikoz içerir. Araştırmacılar, ter sensörlerini daha doğru ve kullanışlı hale getirmek için her iki örnekteki seviyeleri ölçecek ve ikisinin birbiriyle nasıl ilişkilendirildiğini değerlendirecek.
Kortizolün yanı sıra glikoz ve C vitamininin ter yoluyla vücutta nasıl salındığını ölçmek de kullanıcının zihinsel sağlığı ve fiziksel stresi hakkında fikir verebilir. Kortizol, fiziksel ve zihinsel stres faktörlerine yanıt olarak salınır ve vücut bir savaş ya da kaç tepkisine girdiğinde glikoz tüketimini tetikleyebilir. Ek olarak, artan kortizol seviyeleri obezite, diyabet, hipertansiyon ve depresyon gibi durumlarla bağlantılıdır.
Yazarlar, bu biyokimyasalların ter yoluyla izlenmesinin kortizol, glikoz ve C vitamininin nasıl etkileşime girdiğinin daha iyi anlaşılmasına yol açacağını umuyorlar.
Ter Algılama Cihazları Nasıl Kullanılacak
Apple Watch ve Fitbit gibi mevcut akıllı saat modelleri, kalp atış hızı, hareket ve kan-oksijen seviyelerini ölçmek için araçlar içerir. Bu fiziksel ölçümlerin ötesine geçmek için, bir ter sensörünün eklenmesi, kullanıcıların biyokimyasal özellikleri ve bunların kullanıcı sağlığı üzerindeki etkilerini izlemelerine olanak tanır.
Connecticut'taki Sacred Heart Üniversitesi'nin mühendislik programları direktörü Tolga Kaya, Verywell'e, "Eninde sonunda, piyasadaki bu büyük oyuncuların terlemeyi algılayacağına dair bir his var" dedi. "Bunu saatlerine uyguladıklarında daha da büyüyecek."
Rogers ve ekibinin araştırmasına dayanarak Gatorade, GX Sweat Patch'i geliştirdi. Ürün, çalışmada açıklananın basitleştirilmiş bir versiyonudur ve yalnızca hidrasyon ve elektrolit seviyeleri gibi sporcularla ilgili faktörleri test eder.
Ürün, Şubat ayındaki NBA All-Star maçının ilk yarısında bir reklamla duyuruldu ve önümüzdeki yıl spor malzemeleri mağazalarında satışa sunulacak. Yama aynı zamanda NBA 2K video oyununun en son sürümünde bir ürün olarak sanal aleme geçti.
Bu teknolojinin atletizm ve beslenme alanlarında, ter kaybını ve elektrolit seviyelerini izleme dahil olmak üzere çeşitli kullanımları vardır.
"Birinin susuz kalmadığını veya susuz kalmadığını gerçek zamanlı olarak anlayabilirsiniz, bu çok yararlıdır çünkü susadığınızı veya susuz kaldığınızı fark ettiğinizde, onu geri getirmek için çok geçtir," diyor Tolga. Kuzeybatı gazetesi. "Zihinsel performansınızı, fiziksel performansınızı oldukça hızlı kaybedersiniz."
Rogers ve Tolga, bu cihazların ordu için de faydalı olabileceğini söylüyor. Hizmet veren kişilerin sağlığını daha iyi korumak için, bunun gibi yamalar, fiziksel ve zihinsel performansı en üst düzeye çıkarmak için hidrasyon ve kortizol seviyelerini değerlendirebilir.
Bilim adamları, canlı sistemlerle birlikte var olan cihazların nasıl tasarlanacağını öğrendikçe, inanılmaz olasılıklar için yer var. Rogers, beyin için implante edilebilir cihazlardan yenidoğan sağlığını izlemek için yamalara kadar, yeni araçların temel biyolojimizi daha iyi anlamamıza yardımcı olabileceği birçok yol olduğunu söylüyor.
Rogers, "Keşif odaklı akademik araştırma yapmak için gerçekten zengin ve geniş bir alan," diyor. Bir bakıma sonuçları olan bir tür bilim. Bir anlayış geliştirirseniz, sağlık hizmeti verme yöntemlerimizi hastalar için doğrudan faydalar ve iyileştirilmiş sonuçlar, daha düşük maliyetler ve gezegenin yoksul bölgelerinde konuşlandırılabilirlikle dönüştürebilecek teknolojilerin temellerini oluşturabilirsiniz. "
