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纹身型传感器贴身更贴心监测生命体征的弹性

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来源: 作者: 2019-04-05 23:07:44

纹身型传感器贴身更“贴心” 监测生命体征的弹性生物传感器有望上市

作者:房琳琳 来源:中国科技-科技

纹身型传感器贴身更贴心

监测生命体征的弹性生物传感器有望上市

■本日视点

本报 房琳琳

弹性可拉伸电子元器件能直接贴服在皮肤上了。不仅如此,它还能够丈量重要的生命体征,比如呼吸频率、心率、大脑电波活跃程度、体温、血液含氧量等,为实时监测人们关心的身体状态提供数据。更特别的是,它们愈来愈隐形,诸如生物贴、纹身传感器、测皮肤热性能的柔性装备,和智能胰岛素贴等,就像临时纹身一样,让人感觉更贴身、更贴心,正在越来越广泛的领域取得运用。

生物贴可感知生命体征

2013年,美国剑桥学区MC10公司发布了世界上第一款能与身体贴合很好的电子产品,它是专门为运动员定制的,被称为检测之光(Checklight),能够感知鸭舌帽和头部之间的压力。

现在,这家公司正在开发一种弹性的、像贴纸一样的传感器,被称为生物贴(Biostamp),听说能够探测到大脑、肌肉和心脏的相干数据。关于这款产品具体的细节和应用还不得而知,但是,该公司创始人、技术总监鲁兹博贺哈法瑞说:在医疗中运用的这类生物贴有望今年上市。

MC10公司正在与生物制药公司UCB和罗切斯特大学,共同开发一种能够帮助运动及神经系统疾病患者检测的生物贴,这家公司还曾与韩国研究人员合作开发出另一种传感绷带贴,能够帮助帕金森疾病患者通过检测震颤程度适量给药。

MC10公司另一个创始人、伊利诺伊州立大学教授约翰罗杰斯2014年曾在《科学》杂志上这样说,这些生物贴的原理主要是基于贴合皮肤的传感器和无线传输两种技术。另外,与MC10公司的研究重点不同的是,以约翰罗杰斯命名的实验室正在研究设计一种让研究人员能无线监测人类睡眠模式或者在重症监护病房对新生儿进行检查的生物贴。

纹身传感器能测血液指标

在东北大学,海瑟克拉克副教授发明了一种纹身传感器,能够注射到皮肤中来监测钠、葡萄糖和其他血液测试中常见的5个指标。这个纹身含有能发荧光的微型传感器,用设定好App的IPhone就能根据拍照测得荧光水平,进而了解血液指标。

另外,这个研究团队还开发出另一种纹身传感器,能够监测锂的水平,可以用来医治躁郁症。它能帮助医生针对每一个病人肯定合适剂量的药物。到目前为止,该团队已能监测小鼠身体中的锂含量。

克拉克说,虽然这些装备还未进入人体测试,但实验室正在寻觅对此感兴趣的合适的合作伙伴开始临床试验。

柔性电子设备洞见皮肤性能

化妆品巨头欧莱雅科技企业孵化器全球副总裁古逸夫百陆琪日前表示,欧莱雅可能看起来不太会在电子领域有所突破,但是公司有兴趣使用薄的、 灵活的、可伸缩的装备来跟踪随着时间推移带来的皮肤变化。化妆品制造商已开始使用这类装备来丈量与年龄有关的皮肤热性能了。

虽然这些柔性电子设备现在只是被用于测试,但总有一天欧莱雅能把它变成一款商业产品,帮助人们更多地学习和了解自己的皮肤。百陆琪和其他研究人员在2015年公共科学图书馆《PLOS ONE》期刊上发表文章描述了这类检测皮肤热性能的柔性电子设备。

智能胰岛素贴等可监测血糖

就在今年6月,北卡罗来纳州州立大学研究人员创造出智能胰岛素贴,在不足硬币大小的空间里,有100多个含有胰岛素的微型针头,当血糖水平太高时,它可以感知并迅速释放胰岛素。研究人员在小鼠身上实验后发现,这种智能贴能持续作用长达9个小时,他们希望能够继续开发出能在人体上延续数天的增强型无痛智能贴,但目前仍未进入临床实验。

另外,在圣地亚哥,约瑟夫王的团队正在研究一种可以丈量血糖的纹身,它能让糖尿病患者生活起来更方便。事实上,不间断监测血糖的想法其实不新鲜,一种叫做手表式血糖仪的产品已取得了监管部门的批准,但在2001年由于对皮肤造成刺激最终停产。为了避免这类刺激,研究人员在电子设备上面覆盖了凝胶。

王说,他的团队正在开发的这类新型集成电子设备已获得一定进展,但是尚不清楚它能否改变过去那种手表式血糖仪带来的坏印象。另外,研究团队最近还证明了如何用充满墨水的钢笔与葡萄糖和其他化学物质产生反应,进而在身体上直接生成传感器,相干描写文章发表在今年2月的《先进医疗材料》杂志上。

到目前为止,绝大多数纹身仍然在低级概念实验原型阶段,真正进入市场的产品还没有出现,最早有望上市的将是MC10公司的生物贴。

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