Tragbare Schweiß Sensoren können Ihre Gesundheit zu verfolgen

Blutuntersuchungen können Ärzte, peer in den menschlichen Körper, die Gesundheit der Menschen zu analysieren. Aber in der Zukunft möglicherweise eine weniger invasive Möglichkeit, wertvolle Informationen über die Gesundheit einer Person: tragbare Sensoren mit menschlichen Schweiß, um nach Anzeichen der Krankheit zu suchen.

Schweiß ist eine reiche Quelle von chemischen Daten, die Ärzte, die bestimmen, was geschieht im Inneren des menschlichen Körpers helfen könnte, erklärten Wissenschaftler in einer neuen Studie. Schweiß ist vollgepackt mit Molekülen, von einfachen elektrisch geladenen Ionen bis hin zu komplexeren Proteinen, und Ärzte können Schweiß verwenden, um bestimmte Krankheiten zu diagnostizieren, Drogenkonsum zu entdecken und sportliche Leistung zu optimieren, sie sagten.

"Schweiß ist ziemlich attraktiv, für nicht-invasive tragbare Sensoren, Ziel, da es natürlich sehr leicht zu analysieren ist – Sie müssen nicht den Körper um es zu stecken – und es hat eine Vielzahl von Informationen über die Gesundheit," sagte Studienautor senior Ali Javey, Elektroingenieur an der University of California, Berkeley. [Bionischen Menschen: Top 10 Technologien]

Kommerziell erhältliche tragbare Sensoren, wie die Fitbit und die Apple Watch, verfolgen Sie körperliche Aktivitäten der Nutzer und einige Vitalparameter wie Herzfrequenz. Sie bieten jedoch keine Daten über die Gesundheit des Benutzers auf molekularer Ebene. Wissenschaftler sagen nun, dass "smart" Armbänder und Stirnbänder mit Schweiß Sensoren eingebettet Daten drahtlos in Echtzeit auf das Smartphone über Bluetooth synchronisieren konnte.

Zuvor setzte Studien von Schweiß weitgehend auf Schweiß aus dem Körper in Containern, der später in einem Labor analysiert wurde gesammelt. Jetzt haben Forscher eine weiche, flexible, tragbare Sensorfeld Änderungen in vier molekularen Bestandteile der Schweiß kontinuierlich zu überwachen und Echtzeit-Tracking der Gesundheit einer Person entwickelt.

Diese Geräte eines Tages helfen könnte Athleten verfolgen Sie ihre Leistung und ermöglichen dem Arzt, die Gesundheit ihrer Patienten ihre Medikamente besser personalisieren kontinuierlich zu überwachen, sagte der Wissenschaftler.

"Dies könnte helfen, sagen Athleten nehmen Flüssigkeiten oder warnen sie, dass sie durch Hitzeschock werden" sagte Javey Leben Wissenschaft.

Die Erfindung nutzt fünf Sensoren gleichzeitig Niveaus von Glukose, Laktat, Natrium und Kalium sowie Hauttemperatur verfolgen. Diese Daten werden eine flexible Platine von Mikrochips zugeführt, die diese Signale verarbeitet und nutzt Bluetooth drahtlos Daten an ein Smartphone übertragen. All diese Elektronik könnte in ein Armband oder Stirnband einbezogen werden.

"Wir haben eine Smartphone-app, die die Daten von Schweiß in Echtzeit darstellt", sagte Javey.

Die Forscher untersuchten das Gerät auf 26 Männer und Frauen, die im Innenbereich auf stationären Fahrrädern radelten oder lief im Freien auf wegen und Pfaden. Natrium und Kalium im Schweiß könnte helfen, überprüfen Sie, ob Probleme wie Austrocknung und Muskel-Krämpfe. Glukose könnte dazu beitragen, den Blutzuckerspiegel im Überblick behalten. Laktatwerte deutet Blut Strömungsprobleme und Hauttemperatur könnte überhitzen und andere Probleme aufdecken.

Darüber hinaus sagte die Haut-Temperatur-Sensor hilft anpassen der chemischen Sensoren, um sicherzustellen, dass sie korrekte Werte erhalten, der Forscher. Höhere Temperaturen der Haut erhöhen beispielsweise die elektrischen Signale von Glukose, die lassen es so aussehen, als ob Menschen die Freigabe mehr Glukose in ihrem Schweiß, als sie tatsächlich sind.

Vorherigen tragbare Schweiß Monitore nur ein einzelnes Molekül zu einem Zeitpunkt verfolgen konnten, die irreführenden Informationen erzeugen könnte, sagte der Forscher. Beispielsweise wenn ein einsamer Sensor einen Tropfen in einem Molekül-Ebene zeigte, könnte es nicht, da dieses Molekül Grad ist tatsächlich verliebt sich in eine Person Schweiß, sondern vielmehr, weil Schwitzen hat aufgehört, der Sensor wurde von der Haut getrennt oder der Sensor ist nicht. Die Aufnahme mehrerer Sensoren könnten Aufschluss über das geschehen auf eine Person und der Sensor-Array als Ganzes.

In naher Zukunft hoffen die Forscher, die Geräteelektronik schrumpfen und steigern Sie die Anzahl der Moleküle, die er überwacht. Solche Moleküle Schwermetalle wie Blei, enthalten könnte, die Nachrichten für das erscheinen in gefährlich hohe Werte im Wasser von Flint, Michigan, unlängst festgestellt Javey.

Auf lange Sicht hoffen die Forscher, groß angelegte Studien mit ihrem Gerät auf viele Freiwillige durchzuführen. Die Daten, die diese Arbeit sammelt Forscher besser zu verstehen, welche Ebenen von verschiedenen Molekülen in Schwitzen bedeutet für die sportliche Leistung und die menschliche Gesundheit helfen könnte, sagte Javey.

Die Forscher ein Patent auf ihre Arbeiten eingereicht haben, obwohl sie derzeit nicht mit jemand, die Sensoren zu kommerzialisieren zusammenarbeiten, sagte Javey.

Die Wissenschaftler detailliert ihre Ergebnisse in der 28 Jan.-Ausgabe der Zeitschrift Nature.

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