Nye biosensorer vil forvandle din smartphone til en tricorder

Reklame

Det ser ud til, at i disse dage får smartphones marmelade med flere sensorer Bygning af den perfekte smartphoneSmartphones forbedrer sig hele tiden. Den perfekte smartphone findes dog ikke endnu. Hvilket er et problem, vi søger at afhjælpe. Læs mere og flere funktioner end nogensinde før. Når det kommer til sundhed, har nogle af disse sensorer potentialet til at forvandle din telefon til en medicinsk tricorder lige ud af Star Trek.

Hvorfor har du brug for biosensorer i din smartphone? Der er mange grunde. Uanset om du har en bestemt medicinsk tilstand, der kræver konstant overvågning, eller du er retfærdig en fitnessentusiast Google Fit-anmeldelse: Vil denne app gøre dig sundere?Googles adgang til smartphon-sundhedsvagten er her: Google Fit. Lad os tage et kig på, hvad der gør det unikt, og hvordan det stabler op mod konkurrencen. Læs mere der ønsker at logge dine vigtigste kropsmetriker, der er biosensorer, der snart rammer smartphonemarkedet, der vil gøre dig meget glad.

Blodsyreovervågning

Overvågning af din hjerterytme eller din kropstemperatur er standard på mange bærbare som Fitbit Kickstart din sommer Fitness & Vægttab med FitBitNår sommeren nærmer sig, begynder mange af os at tænke lidt mere alvorligt på vores vægt. Især er det den tid på året, hvor folk bekymrer sig om, hvordan de ser ud i disse sommerantøj ... Læs mere (Amazon) eller kæbenbenet Fitbit Flex vs. Jawbone UP: En sammenlignende anmeldelseI dagens verden slipper intet fra det faktum, at vi bevæger os i en retning, hvor kvantificering og registrering af ting obsessivt er en slags norm. Vi bruger Foursquare til at tjekke steder, vi tager irriterende ... Læs mere (Amazon), men hvad nu hvis du kunne gøre den samme ting og mere med din smartphone?

Gå ind i Project Ara, et sundhedsprojekt, der er lanceret af ingen ringere end Google (tro det eller ej), hvilket lover at overvåge iltniveauerne i dit blod med et enkelt tryk på din finger på en speciel sensoren.

Blodoxygensensoren, kaldet en pulsoximeter, er faktisk monteret på et enkelt modul, der kun udgør et af de mange inkluderede moduler i Project Ara Projekt Ara: Hvordan din næste smartphone bliver bygget af digDu køber en dyr enhed, og den kører perfekt i atten måneder. Så begynder det gradvist at blive lidt langsommere, og opbevaringen fyldes op, og batteriet holder ikke så længe. Læs mere . Projektet er faktisk en af ​​en "modulær" smartphone, hvor du dybest set kan blande og matche de moduler, du ønsker. Det er dybest set en specialbygget smartphone, hvor du kan tilføje alle de sensorer, der er vigtige for dig.

Pulsoximetersensoren skinner rødt lys og infrarødt lys direkte ind i din hud, og forholdet mellem infrarødt lys og rødt lys, der absorberes (og ikke returneres til sensoren) gør det muligt for modulet at bestemme, hvor meget ilt der er i din blod. Dette skyldes, at det infrarøde lys faktisk absorberes af hæmoglobinet (et protein i røde blodlegemer), og den tilstedeværende mængde ilt påvirker den infrarøde absorption.

Hvis du nogensinde har været på alarmrummet, og du har fået en af ​​disse underlige enheder klippet på din finger, så har du allerede brugt denne teknologi på dig!

Hvorfor er det vigtigt at kende iltmætning i dit blod? Der er mange ting, der kan forårsage et lavt iltniveau i blodet, herunder:

• Lungesygdom eller lungeskade
• Lungeemboli (blodpropp i arterien)
• Kongestiv hjertesvigt
• Anæmi

Enhver sygdom eller sygdom, der resulterer i reduceret gasudveksling i lungerne, kan skade blodets iltniveauer markant, og det kan være et vigtigt advarselsskilt for større sundhedsmæssige problemer senere.

Mens Googles modulopbyggede telefonidee er temmelig cool, er blodets iltføler ikke ny. Faktisk kommer mange telefoner - som Samsung Galaxy Note 4 - med den teknologi, der er indbygget lige i den. Ligesom lignende Samsung-enheder leveres det forudindlæst med en app kaldet S Health, som har en komponent, der kaldes SpO2 til måling af dit iltindhold i blodet.

Du placerer bare fingerspidsen over sensoren, og inden for ca. 10 til 15 sekunder har du din læsning.

Samsung slog Apple til teknologien - Apple har dog indbygget teknologien i sin nye Apple iWatch Hvordan Apple Watch vandt migDa Apple annoncerede deres seneste gadget, var jeg ikke helt imponeret. Jeg ignorerede hypen, ignorerede anmeldelserne og forudbestilte ikke en til mig selv. Det er klart, jeg hulede. Læs mere produkt.

Miljøgifte

Nogen Star Trek fan vil huske scener, hvor et "væk hold" ville stråle ned på en planetens overflade og begynde at scanne miljøet efter tegn på liv.

Ville det ikke være cool, hvis din telefon kunne scanne miljøet på samme måde? Nå, hvis forskere på University of Illinois siger, dette vil være en mulighed i den nærmeste fremtid. I 2013 udviklede forskere der en kileformet vugge til iPhone, fyldt med forskellige linser og filtre, der tillader iPhone's optiske sensorer til at detektere biologiske agenser i miljøet inklusive molekyler, vira og toksiner (dybest set, a spektrometer).

Ifølge pressemeddelelsen fra University of Illinois tilbyder teknologien målinger så nøjagtige som et spektrofotometer på $ 50.000, men indeholder kun optisk udstyr på 200 dollars. Forskerne siger, at de potentielle anvendelser til denne teknologi er spændende.

”At have sådanne følsomme biofølsomhedsfunktioner i marken kunne muliggøre sporingen på stedet af forurening af grundvandet, kombinere telefonens GPS-data med biosenseringsdata til kortlægge spredningen af ​​patogener eller tilvejebringe øjeblikkelige og billige medicinske diagnostiske tests i feltklinikker eller kontaminantkontrol i fødevareforarbejdnings- og distributionskæden. ”

Vuggen bruger en fotonisk krystal, der bruger ændringer i bølgelængder af lys, der passerer gennem den, når forskellige biologiske agenser fastgøres til den, for at analysere sammensætningen af ​​disse midler. Krystallen kan analysere celler, patogener og endda DNA fra biologisk stof. Vuggen fungerer som et mikroskop, hvor brugeren anbringer det biologiske stof på det fotoniske krystalglas, og derefter indsætter objektglaset i holderen til analyse af appen.

Forskerne demonstrerede vuggen i en YouTube-video.

Appen ser i det væsentlige efter et hul i bølgelysspektret for at bestemme sammensætningen af ​​biologisk stof, der analyseres. En sådan overkommelig teknologi kan ændre, hvordan hjælpearbejdere rundt omkring i verden leverer sundhedsydelser og miljøanalyse til samfund, hvor denne teknologi kan redde liv.

Dette svarer til den spektrale analysesensorteknologi udviklet af Argonne National Laboratory i 2006 for at analysere og påvise tilstedeværelsen af ​​kemiske, biologiske og nukleare materialer beregnet til brug i ”nationale sikkerhedsanvendelser”. University of Illinois-applikationen bringer denne form for imponerende miljøanalyseteknologi til den daglige bruger i en overkommelig pakke.

Der er allerede startups, der hopper på båndvognen, med Fringoe, et Singapore-firma, der tager forudbestillinger til sit spektrometer til iOS-enheder, og et molekylært spektrometer kaldet SCIO der lader dig analysere kalorierne i din mad på få sekunder. Flere enheder vil helt sikkert drage fordel af teknologi, og smartphone-producenter kan endda integrere det direkte i telefoner.

Sundhedsovervågning på steroider

De fleste smartphones i disse dage har evnen til at overvåge en persons hjertefrekvens eller deres iltniveauer i blodet (som beskrevet ovenfor), men hvad hvis din smartphone kontinuerligt kunne overvåge ting som de elektriske signaler fra dit hjerte (elektrokardiogram) eller blodsukker niveauer?

I 2012 gjorde forskere fra Wilfrid Laurier University netop det, ved at pilotere et ”kontinuerligt overvågningssystem med flere sensorer i den virkelige verden fysiologiske forhold og dagligdagen) ved hjælp af bare en smartphone og anvendelige, bærbare sensorer. ” Rapporten blev offentliggjort i tidsskriftet Telemedicine og e-sundhed.

Principforsker Sean Doherty samarbejdede med Toronto Rahabilitation Institute for at oprette 40 diabetes patienter med blodsukkerovervågningsanordninger, der ville overvåge patienterne og indsamle data for 72 timer. Det, der gjorde pilotprojektet så unikt, er, at sensoren ikke krævede, at patienten stak fingeren for blod, det kommunikerede direkte med patientens smartphone, og den brugte GPS til at forsøge at korrelere placeringsoplysninger med blod glukosedata.

Pilotundersøgelsen beviste, at en sådan installation fungerede og leverede nøjagtige, nyttige oplysninger om patientens helbred.

”Alle undtagen tre forsøgspersoner blev med succes overvåget i hele studietiden. Smarttelefoner viste sig at være et effektivt knudepunkt til styring af flere datastrømme, men krævede opmærksomhed på problemer med datakomprimering og batteriforbrug. EKG, accelerometer og blodsukkerapparater udførte tilstrækkeligt, så længe forsøgspersoner havde dem på. ”

I betragtning af at der er over 25 millioner børn og voksne i USA med diabetes, er potentialet for en sådan ikke-invasiv sensor og overvågningssystem en industri i sig selv.

Teknologien til at overvåge blodsukker ikke-invasivt er her, men med tvivlsom nøjagtighed. Et firma kaldet Glucowise sælger en ikke-invasiv sensor, der kan bestemme blodsukkerkoncentrationen på kapillærniveau. Den bruger lav effekt, høyfrekvente radiobølger omkring 65 GHz-området for at trænge ind i tynde områder af huden (som mellem tommelfinger og pegefinger eller øreflippen) og måle blodegenskaberne.

Det er endnu ikke set, hvor effektiv denne tilgang er. Ikke-invasive teknikker til overvågning af blodsukker er blevet forsøgt mange gange tidligere, og de mislykkes - som f.eks HG1-c-enhed udviklet af C8 MediSensors, et firma, som Apple henvendte sig til om potentielt at integrere teknologien med Apple jeg ser. Det tog ikke lang tid for Apple at indse, at teknologien ikke var befordrende for en bærbar enhed af mange grunde:

• Det krævede fuldstændigt mørke for at samle hvad tidligere C8-medarbejder Charles martin kaldet "svagt signal udsendt af glukosemolekylerne."
• Det krævede en stor batteripakke, med energikrav for store til Apple iWatch.
• Brugere bliver nødt til at anvende en gel på huden for en mere nøjagtig læsning.

Udfordringerne er skræmmende, men det forhindrer ikke utallige startups fra at træde op til udfordringen, som f.eks Infra, en bærbar håndledsmonitor, der giver blodsukker, blodtryk, puls, iltniveauer og mere, non-invasivt. Produktet Indiegogo-kampagne endte den 21. oktober 2014 og nåede $ 12.861 over sit mål om $ 50.000 i finansiering. Virksomhedswebstedet [Broken URL Removed] tilbyder stadig ikke produktet til salg med et "Watch for our lancering" stadig vises i sektionen Nyheder.

Nye sensorer åbner nye muligheder

Alle disse sensorer, hvis de med succes integreres i eksisterende smartphone- eller smart-urprodukter, lover at omdanne liv.

Forestil dig, at du aldrig behøver at stikke fingeren igen for at få dit blodsukkerniveau. Forestil dig at modtage en komplet rapport af alle dine vitale tegn - blodoxygen, blodtryk og EKG-aflæsninger - okay på din smartphone-skærm efter du er færdig med at træne De bedste sundheds- og fitnessapps fra Runtastic Sæt på prøveRuntastic, producenterne af en af ​​de bedste fitnessapps til Android, har også en masse andre apps. Vi kigger på dem alle for at se, om de er værd at bruge din tid. Læs mere . Forestil dig blot at trykke på en knap og få en komplet liste over luftkvaliteten i dit hjem, komplet med en liste over luftforurenende stoffer, der kan være skadelige for din families sundhed.

Mulighederne er uendelige, og det eneste, der holder det tilbage, er egentlig bare udviklingen af ​​praktiske sensorer i sig selv. Mange af dem er meget tæt på levedygtige, og andre er allerede tilgængelige og behøver kun at blive integreret i nye smartphone-platforme.

Hvilke nye sensorer ville du elske at se på din fremtidige smartphone? Er der nogle interessante anvendelser, du kan forestille dig til de sensorer, der er anført ovenfor? Del dine tanker i kommentarfeltet nedenfor!

Billedkreditter: Africa Studio via Shutterstock, University Illinois Cradle Foto af Brian T. Cunningham, Billede af Sean Doherty med tilladelse fra Inside Laurier, Glucowise sensorbillede med tilladelse fra Glucowise