چکیده:
دستگاه کوچک جدیدی که در مجاورت پوست توسط فرد پوشیده می‌شود قادر است پارامترهای حیاتی انسان را از طریق آنالیز عرق دیده بانی و نتایج را به مقاصد تعیین شده ارسال کند.
تعداد کلمات: 1114 / تخمین زمان مطالعه: 5 دقیقه
دستگاه کوچک جدیدی که در مجاورت پوست توسط فرد پوشیده می‌شود قادر است پارامترهای حیاتی انسان را از طریق آنالیز عرق دیده بانی و نتایج را به مقاصد تعیین شده ارسال کند.
تعداد کلمات: 1114 / تخمین زمان مطالعه: 5 دقیقه
مترجم: علی رضایی میرقائد
توضیح تصویر: یک دستگاه جدید، که می‌توان آن را پوشید، و بی سیم است و بدون باتری، توانایی نظارت و تشخیص مشکلات بهداشتی را با تحلیل عرق روی پوست بهبود می‌بخشد.وصله‌ای نرم و پوشیدنی مواد شیمیایی عرق روی پوست را اندازه گیری می‌کند. این وصله می‌تواند برای نمایش فیبروز کیستیک، و داده‌های عملکردی مستقیم و فوری ورزشکاران مورد استفاده قرار گیرد.
به زودی، شاید در عرض یک سال، شما می‌توانید یک پچ نرم و براق را به دست خود بزنید که به شما می‌گوید آیا آب بدنتان را از دست داده‌اید یا نه. یا آیا الکترولیت‌های بدن شما به طور خطرناکی خارج از بالانس هستند یا نه. یا حتی این که دیابت دارید یا نه.
رد یاب‌های تناسب اندام مانند Fitbit و Apple Watch در حال حاضر تعداد گام‌ها، ضربان قلب و ریتم‌های خواب را رد یابی می‌کنند. اما آنها این حالت را دارند که سفت و محکم باشند و اغلب ملاکهای مکانیکی را جمع آوری کنند، نه ارزیابی‌های زیست شناسانه اساسی شخص را.
در عوض، نسل جدیدی از دستگاه‌ها برای تجزیه و تحلیل عرق برای ارزیابی فوریِ و مستقیم بسیاری از مواد شیمیایی، و تولید یک تصویر لحظه‌ای از سلامت مصرف کننده یا تناسب اندام هدف گذاری شده‌اند. این ابزارها نیز به طور کاملا نزدیک در مجاورت پوست قرار می‌گیرند و برای هر کسی از کودکان نارس گرفته تا سالمندان راحت هستند. یک نسخه از آنها در حال حاضر توسط Gatorade تبلیغ می‌شود.
آخرین پیشرفت در این تکنولوژی، گزارش شده در مجله Science Advances، اطلاعات مستقیم و فوری در مورد PH، سرعت تعرق و سطوح کلرید، گلوکز و لاکتات، که بالا بودن سطح آن می‌تواند نشانه فیبروز کیستیک، دیابت یا کمبود اکسیژن باشد، که مربوط به پوشنده‌ی این وصل هاست را فراهم می‌کند.
جان راجرز، یک مهندس پزشکی زیست پزشکی در دانشگاه شمال غرب در ایلینوی و معمار کلیدی دستگاه، گفت: "این متناسب با یک روند گسترده‌تر است که شما در پزشکی می‌توانید مشاهده کنید، که عبارت است از نزدیک شدن به درمان و مراقبت‌های پزشکی به صورت شخصی و طراحی شده."
تکنولوژی‌ای مانند این سالهاست که پیش بینی شده است، اما این رشته به سرعت در حال پیشرفت است. برخی از دستگاه‌های مشابهِ در حالِ توسعه، نرم هستند. بعضی از آنها از سنسورهای الکتریکی برای خواندن مواد شیمیایی استفاده می‌کنند. دیگران به رنگ سنجی متکی هستند، که در آن شدت رنگ در خواندن مطابقت دارد با غلظت مواد شیمیایی که دیده‌بانی می‌شوند. این دستگاه جدید همه اینها را در فرم بدون باتری و بی سیم عرضه می‌کند.
مارتین کالتنبرونر، استاد مهندسی دانشگاه یوهانس کپلر لینز، در اتریش، که در این تحقیق دخالتی نداشته است، گفت: "این به نظر می رسد اولین نسخه‌ای است که همه آنها را در یک دستگاه یک پارچه کرده است." "سطح تکنولوژی‌ای که در این مقاله مشهود است بسیار پیشرفته است."
این دستگاه جدید دارای حفره‌های کم عمقی در پایه خود است که به طور طبیعی عرق در آن جاری می‌شود. از آن جا، یک شبکه پیچیده از دریچه‌ها و میکرو کانال‌ها، هر کدام تقریبا به عرض یک موی انسان، عرق را به مخازنی کوچک می‌رساند. هر مخزن حاوی یک سنسور است که با یک ماده شیمیایی در عرق، مانند گلوکز یا لاکتات واکنش می‌دهد.
دکتر راجرز گفت: "اساسش همین است." " چیزی که نفوذی در پوست داشته باشد وجود ندارد و نیز منبع تغذیه‌ای وجود ندارد که جریان را هدایت کند."
دستگاه مبتنی بر تکنولوژی مشابهی است که گوشی‌های هوشمند برای ارسال هزینه‌های بی سیم استفاده می کنند؛ و تلفن می‌تواند از طریق این اتصال بی سیم برق را تحویل دهد و داده‌ها را دریافت کند. به گونه‌ای دیگر، داده ها را می توان به یک داده خوان متصل به یک تردمیل یا جایی دیگر در یک اتاق تناسب اندام ارسال کرد و شاید در نهایت به یک داده خوان بسیار دورتر از آن فرستاد.
این سیستم همه کاره است و می‌تواند برای ردیابی یک ماده شیمیایی یا چندین ماده شیمیایی در طول زمان، مانند سطح لاکتات در یک دونده همان طور که یک ماراتون پیش می‌رود، تنظیم شود. از آن جا که دستگاه ضد آب و قالب به بدن است، می‌تواند توسط شناگران هم برای ردیابی عمل کرد آنها استفاده شود. عرق از طریق سوراخ‌هایی کوچک به داخل دستگاه وارد می‌شود و از طریق یک شبکه از میکرو کانال‌ها، که هر یک به باریکی یک مو است، جریان می یابد. سنسورها مواد شیمیایی خاص مانند گلوکز و لاکتات را شناسایی می‌کنند.
در نهایت، دستگاه با عرق پر می‌شود - نه خیلی بهداشتی - اما سیستم کانال را می‌توان به راحتی از الکترونیک جدا کرده و عوض کرد و با این کار به دستگاه طول عمر طولانی تر داد. دکتر کالتنبرونر می‌گوید: "این روش بسیار خوب است، این ساختار مدولار حسگرها است."
برای فروش در مقیاس وسیع، هر سنسور مبتنی بر عرق باید با هزینه کم ساخته شود. دکتر کالتنبرونر گفت: "اگر من باید یک بار در روز برای جمع آوری اطلاعات خودم به کلینیک مراجعه کنم، من واقعا این کار را نمی کنم." دکتر کالتنبرونر گفت: "اما این به معنای توجیهِ استفاده از پچ یا وصله است که می‌تواند پارامترهای مرا کنترل کند، و در نهایت این مانع تا حدود زیادی مرتفع خواهد شد."
عرق از طریق سوراخ‌هایی کوچک به داخل دستگاه وارد می‌شود و از طریق یک شبکه از میکرو کانال‌ها، که هر یک به باریکی یک مو است، جریان می یابد. سنسورها مواد شیمیایی خاص مانند گلوکز و لاکتات را شناسایی می‌کنند.
تیم دکتر راجرز تست این فن آوری را به عنوان راهی برای نمایش فیبروز کیستیک، یک وضعیت ژنتیکی نادر، آغاز کرد. پزشکان در حال حاضر در حال بررسی غلظت کلرید در عرق برای شناسایی کودکان با این وضعیت هستند، اما آنها معمولا از یک دستگاه سفت و سخت ناراحت کننده استفاده می‌کنند که برای یک بار اندازه گیری به سختی به بازوی کودک بسته می‌شود.
در سال 2017، یک تیم دیگر یک سنسور قابل انعطاف پوشیدنی را توصیف کرد که آن نیز کلرید را در عرق برای بررسی فیبروز کیستی آنالیز می‌کند. اما این سنسور دارای باتری است و حجمی از عرق را، آن چنان که دستگاه دکتر راجرز انجام می‌دهد، نمی‌گیرد.
علی جوی، یکی از اعضای تیم که پیشنهاد سنسور پیشین را داد و استاد مهندسی برق و علوم رایانه در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، است گفت: "واقعا نیاز به اطلاعات حجیمی در مورد سلامتی انسان وجود دارد." دکتر جوی گفت که دستگاهی که توسط دکتر راجرز اختراع شده است "واقعا مهم است"، زیرا "راحت پوشیده می‌شود، دارای حالت‌های حسی مختلف است، و قدرتمند است".
برگرفته از سایت The New York times
به زودی، شاید در عرض یک سال، شما می‌توانید یک پچ نرم و براق را به دست خود بزنید که به شما می‌گوید آیا آب بدنتان را از دست داده‌اید یا نه. یا آیا الکترولیت‌های بدن شما به طور خطرناکی خارج از بالانس هستند یا نه. یا حتی این که دیابت دارید یا نه.
رد یاب‌های تناسب اندام مانند Fitbit و Apple Watch در حال حاضر تعداد گام‌ها، ضربان قلب و ریتم‌های خواب را رد یابی می‌کنند. اما آنها این حالت را دارند که سفت و محکم باشند و اغلب ملاکهای مکانیکی را جمع آوری کنند، نه ارزیابی‌های زیست شناسانه اساسی شخص را.
در عوض، نسل جدیدی از دستگاه‌ها برای تجزیه و تحلیل عرق برای ارزیابی فوریِ و مستقیم بسیاری از مواد شیمیایی، و تولید یک تصویر لحظه‌ای از سلامت مصرف کننده یا تناسب اندام هدف گذاری شده‌اند. این ابزارها نیز به طور کاملا نزدیک در مجاورت پوست قرار می‌گیرند و برای هر کسی از کودکان نارس گرفته تا سالمندان راحت هستند. یک نسخه از آنها در حال حاضر توسط Gatorade تبلیغ می‌شود.
آخرین پیشرفت در این تکنولوژی، گزارش شده در مجله Science Advances، اطلاعات مستقیم و فوری در مورد PH، سرعت تعرق و سطوح کلرید، گلوکز و لاکتات، که بالا بودن سطح آن می‌تواند نشانه فیبروز کیستیک، دیابت یا کمبود اکسیژن باشد، که مربوط به پوشنده‌ی این وصل هاست را فراهم می‌کند.
جان راجرز، یک مهندس پزشکی زیست پزشکی در دانشگاه شمال غرب در ایلینوی و معمار کلیدی دستگاه، گفت: "این متناسب با یک روند گسترده‌تر است که شما در پزشکی می‌توانید مشاهده کنید، که عبارت است از نزدیک شدن به درمان و مراقبت‌های پزشکی به صورت شخصی و طراحی شده."
تکنولوژی‌ای مانند این سالهاست که پیش بینی شده است، اما این رشته به سرعت در حال پیشرفت است. برخی از دستگاه‌های مشابهِ در حالِ توسعه، نرم هستند. بعضی از آنها از سنسورهای الکتریکی برای خواندن مواد شیمیایی استفاده می‌کنند. دیگران به رنگ سنجی متکی هستند، که در آن شدت رنگ در خواندن مطابقت دارد با غلظت مواد شیمیایی که دیده‌بانی می‌شوند. این دستگاه جدید همه اینها را در فرم بدون باتری و بی سیم عرضه می‌کند.
مارتین کالتنبرونر، استاد مهندسی دانشگاه یوهانس کپلر لینز، در اتریش، که در این تحقیق دخالتی نداشته است، گفت: "این به نظر می رسد اولین نسخه‌ای است که همه آنها را در یک دستگاه یک پارچه کرده است." "سطح تکنولوژی‌ای که در این مقاله مشهود است بسیار پیشرفته است."
این دستگاه جدید دارای حفره‌های کم عمقی در پایه خود است که به طور طبیعی عرق در آن جاری می‌شود. از آن جا، یک شبکه پیچیده از دریچه‌ها و میکرو کانال‌ها، هر کدام تقریبا به عرض یک موی انسان، عرق را به مخازنی کوچک می‌رساند. هر مخزن حاوی یک سنسور است که با یک ماده شیمیایی در عرق، مانند گلوکز یا لاکتات واکنش می‌دهد.
دکتر راجرز گفت: "اساسش همین است." " چیزی که نفوذی در پوست داشته باشد وجود ندارد و نیز منبع تغذیه‌ای وجود ندارد که جریان را هدایت کند."
دستگاه مبتنی بر تکنولوژی مشابهی است که گوشی‌های هوشمند برای ارسال هزینه‌های بی سیم استفاده می کنند؛ و تلفن می‌تواند از طریق این اتصال بی سیم برق را تحویل دهد و داده‌ها را دریافت کند. به گونه‌ای دیگر، داده ها را می توان به یک داده خوان متصل به یک تردمیل یا جایی دیگر در یک اتاق تناسب اندام ارسال کرد و شاید در نهایت به یک داده خوان بسیار دورتر از آن فرستاد.
این سیستم همه کاره است و می‌تواند برای ردیابی یک ماده شیمیایی یا چندین ماده شیمیایی در طول زمان، مانند سطح لاکتات در یک دونده همان طور که یک ماراتون پیش می‌رود، تنظیم شود. از آن جا که دستگاه ضد آب و قالب به بدن است، می‌تواند توسط شناگران هم برای ردیابی عمل کرد آنها استفاده شود. عرق از طریق سوراخ‌هایی کوچک به داخل دستگاه وارد می‌شود و از طریق یک شبکه از میکرو کانال‌ها، که هر یک به باریکی یک مو است، جریان می یابد. سنسورها مواد شیمیایی خاص مانند گلوکز و لاکتات را شناسایی می‌کنند.
در نهایت، دستگاه با عرق پر می‌شود - نه خیلی بهداشتی - اما سیستم کانال را می‌توان به راحتی از الکترونیک جدا کرده و عوض کرد و با این کار به دستگاه طول عمر طولانی تر داد. دکتر کالتنبرونر می‌گوید: "این روش بسیار خوب است، این ساختار مدولار حسگرها است."
برای فروش در مقیاس وسیع، هر سنسور مبتنی بر عرق باید با هزینه کم ساخته شود. دکتر کالتنبرونر گفت: "اگر من باید یک بار در روز برای جمع آوری اطلاعات خودم به کلینیک مراجعه کنم، من واقعا این کار را نمی کنم." دکتر کالتنبرونر گفت: "اما این به معنای توجیهِ استفاده از پچ یا وصله است که می‌تواند پارامترهای مرا کنترل کند، و در نهایت این مانع تا حدود زیادی مرتفع خواهد شد."
عرق از طریق سوراخ‌هایی کوچک به داخل دستگاه وارد می‌شود و از طریق یک شبکه از میکرو کانال‌ها، که هر یک به باریکی یک مو است، جریان می یابد. سنسورها مواد شیمیایی خاص مانند گلوکز و لاکتات را شناسایی می‌کنند.
تیم دکتر راجرز تست این فن آوری را به عنوان راهی برای نمایش فیبروز کیستیک، یک وضعیت ژنتیکی نادر، آغاز کرد. پزشکان در حال حاضر در حال بررسی غلظت کلرید در عرق برای شناسایی کودکان با این وضعیت هستند، اما آنها معمولا از یک دستگاه سفت و سخت ناراحت کننده استفاده می‌کنند که برای یک بار اندازه گیری به سختی به بازوی کودک بسته می‌شود.
در سال 2017، یک تیم دیگر یک سنسور قابل انعطاف پوشیدنی را توصیف کرد که آن نیز کلرید را در عرق برای بررسی فیبروز کیستی آنالیز می‌کند. اما این سنسور دارای باتری است و حجمی از عرق را، آن چنان که دستگاه دکتر راجرز انجام می‌دهد، نمی‌گیرد.
علی جوی، یکی از اعضای تیم که پیشنهاد سنسور پیشین را داد و استاد مهندسی برق و علوم رایانه در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، است گفت: "واقعا نیاز به اطلاعات حجیمی در مورد سلامتی انسان وجود دارد." دکتر جوی گفت که دستگاهی که توسط دکتر راجرز اختراع شده است "واقعا مهم است"، زیرا "راحت پوشیده می‌شود، دارای حالت‌های حسی مختلف است، و قدرتمند است".
برگرفته از سایت The New York times
