Nye biosensorer vil gjøre smarttelefonen din om til en tricorder

Annonse

Det virker som om i disse dager smarttelefoner blir syltetøyfylt med flere sensorer Bygge den perfekte smarttelefonenSmarttelefoner forbedrer seg hele tiden. Den perfekte smarttelefonen eksisterer imidlertid ikke ennå. Det er et problem vi søker å avhjelpe. Les mer og flere funksjoner enn noen gang før. Når det gjelder helse, har noen av disse sensorene potensialet til å gjøre telefonen din til et medisinsk trehjulssystem rett utenfor Star Trek.

Hvorfor trenger du biosensorer i smarttelefonen din? Det er mange grunner. Enten du har en spesifikk medisinsk tilstand som krever kontinuerlig overvåking, eller om du er rettferdig en fitnessentusiast Google Fit-anmeldelse: Vil denne appen gjøre deg sunnere?Googles inntog i smarttelefonen helse mani er her: Google Fit. La oss se på hva som gjør det unikt og hvordan det stabler opp mot konkurransen. Les mer som ønsker å logge de viktigste kroppsmålingene dine, det er biosensorer som snart kommer til å komme på smarttelefonmarkedet som vil gjøre deg veldig lykkelig.

Overvåking av blod oksygen

Overvåking av hjerterytmen din eller kroppstemperaturen er standard på mange bærbare som Fitbit Kickstart sommerens kondisjon og vekttap med FitBitNår sommeren nærmer seg, begynner mange av oss å tenke litt mer alvorlig på vekten vår. Spesielt er det den tiden av året når folk bekymrer seg for hvordan de skal se ut i sommerantrekkene ... Les mer (Amazon) eller kjevebenet Fitbit Flex vs. Jawbone UP: En sammenlignende anmeldelseI dagens verden slipper ingenting det faktum at vi beveger oss i en retning der kvantifisering og registrering av ting obsessivt er en slags norm. Vi bruker Foursquare for å sjekke inn steder, vi tar irriterende ... Les mer (Amazon), men hva om du kunne gjort det samme og mer med smarttelefonen?

Gå inn i Project Ara, et helseprosjekt som er lansert av ingen ringere enn Google (tro det eller ei), som lover å overvåke oksygennivået i blodet ditt med en enkel berøring av fingeren på en spesiell sensor.

Blod oksygenføleren, kalt en pulsoksymeter, er faktisk montert på en enkelt modul som utgjør bare en av de mange modulene som er inkludert i Prosjekt Ara Prosjekt Ara: Hvordan din neste smarttelefon skal bygges av degDu kjøper et dyrt apparat, og det fungerer perfekt i halvannet år. Så begynner det gradvis å bli litt tregere, og lagringen fylles opp, og batteriet varer ikke så lenge. Les mer . Prosjektet er faktisk en av en "modulær" smarttelefon der du i utgangspunktet kan mikse og matche de modulene du ønsker. Det er i utgangspunktet en spesialbygget smarttelefon der du kan legge til alle sensorene som er viktige for deg.

Pulse-oksimeter-sensoren skinner rødt lys og infrarødt lys direkte inn i huden din, og forholdet mellom infrarødt lys og rødt lys som blir absorbert (og ikke returnert til sensoren) lar modulen bestemme hvor mye oksygen det er i din blod. Dette er fordi det infrarøde lyset faktisk absorberes av hemoglobin (et protein i røde blodlegemer), og mengden oksygen som er til stede påvirker infrarød absorpsjon.

Hvis du noen gang har vært på legevakten og har hatt en av de rare enhetene klippet på fingeren, har du allerede brukt denne teknologien på deg!

Hvorfor ville det å vite oksygenmetningen i blodet ditt være viktig? Det er mange ting som kan forårsake lavt oksygennivå i blodet, inkludert:

• Lungesykdom eller lungeskade
• Lungeemboli (blodpropp i arterien)
• Kongestiv hjertesvikt
• anemi

Enhver sykdom eller sykdom som fører til redusert gassutveksling i lungene kan skade oksygennivået i blodet betydelig, og det kan være et viktig advarseltegn for store helseproblemer senere.

Selv om Googles modulære telefonidee er ganske kul, er oksygenføleren for blod ikke ny. Faktisk kommer mange telefoner - som Samsung Galaxy Note 4 - med teknologien innebygd i den. Som lignende Samsung-enheter kommer den forhåndsinnlastet med en app som heter S Health, som har en komponent som heter SpO2 for å måle oksygennivået i blodet ditt.

Du plasserer bare fingeren over sensoren, og i løpet av cirka 10 til 15 sekunder får du lese.

Samsung slo Apple til teknologien - Apple har imidlertid bygget teknologien inn i den nye Apple iWatch Hvordan Apple Watch vant megDa Apple kunngjorde sin siste gadget, var jeg ikke helt imponert. Jeg ignorerte sprøytenarkomanen, så bort fra anmeldelser og forhåndsbestilte ikke en selv. Det er klart at jeg hulket. Les mer produkt.

Miljøgifter

Noen Star Trek fan vil huske scener der et "bortelag" ville stråle ned til en planetens overflate og begynne å skanne omgivelsene etter tegn på liv.

Ville det ikke være kult hvis telefonen din kunne skanne miljøet på samme måte? Vel, hvis forskere ved University of Illinois si det, dette vil være en mulighet i nærmeste fremtid. I 2013 utviklet forskere der en kileformet vugge til iPhone, fylt med forskjellige linser og filtre som tillater iPhones optiske sensorer for å oppdage biologiske midler i miljøet, inkludert molekyler, virus og giftstoffer (i utgangspunktet, a spektrometer).

I følge pressemelding fra University of Illinois tilbyr teknologien målinger så nøyaktige som et spektrofotometer på $ 50 000, men inneholder bare 200 dollar optisk utstyr. Forskerne sier at potensiell bruk av denne teknologien er spennende.

"Å ha så følsomme biosenseringsfunksjoner i feltet kan muliggjøre sporingen på stedet av forurensning av grunnvann, kombinere telefonens GPS-data med biosenseringsdata til kartlegge spredning av patogener, eller gi umiddelbare og rimelige medisinske diagnostiske tester i feltklinikker eller forurensningskontroller i matprosesserings- og distribusjonskjeden. ”

Vuggen bruker en fotonisk krystall som bruker endringer i bølgelengder av lys som passerer gjennom den når forskjellige biologiske midler fester seg til den, for å analysere sammensetningen av disse midlene. Krystallen kan analysere celler, patogener og til og med DNA fra biologisk materiale. Vuggen fungerer som et mikroskop, der brukeren fester det biologiske materialet til det fotoniske krystallglidet, og deretter setter lysbildet inn i vuggen for analyse av appen.

Forskerne demonstrerte vuggen i en YouTube-video.

Appen ser i hovedsak etter et gap i bølgelysspekteret for å bestemme sammensetningen av biologisk materiale som blir analysert. En slik rimelig teknologi kan forandre hvordan hjelpearbeidere rundt om i verden leverer helsetjenester og miljøanalyse til samfunn der teknologien kan redde liv.

Dette ligner på den spektrale analysesensorteknologien utviklet av Argonne National Laboratory i 2006 for å analysere og oppdage tilstedeværelsen av kjemiske, biologiske og kjernefysiske materialer, beregnet for bruk i "nasjonale sikkerhetsapplikasjoner". University of Illinois-applikasjonen bringer denne typen imponerende miljøanalyseteknologi til den daglige brukeren, i en rimelig pakke.

Det er allerede startups som hopper på båndtvangen, med Fringoe, et Singapore-selskap, tar forhåndsbestillinger for sitt spektrometer for iOS-enheter, og et molekylært spektrometer kalt SCIO som lar deg analysere kaloriene i maten på få sekunder. Flere enheter vil sikkert utnytte teknologien, og smarttelefonprodusenter kan til og med integrere den direkte i telefoner.

Helseovervåking på steroider

De fleste smarttelefoner i disse dager har muligheten til å overvåke en persons hjertefrekvens eller blodets oksygennivå (som beskrevet ovenfor), men hva hvis smarttelefonen kontinuerlig kan overvåke ting som de elektriske signalene fra hjertet ditt (elektrokardiogram) eller blodsukker nivåer?

I 2012 gjorde forskere fra Wilfrid Laurier University nøyaktig det, og piloterte et “kontinuerlig multisensorovervåkingssystem for den virkelige verden fysiologiske forhold og dagligliv) bare ved hjelp av en smarttelefon og anvendelige, bærbare sensorer. ” Rapporten ble publisert i tidsskriftet Telemedicine og e-helse.

Prinsippeforsker Sean Doherty inngikk samarbeid med Toronto Rahabilitation Institute for å sette opp 40 diabetes pasienter med blodsukkerovervåking enheter som ville overvåke pasientene og samle inn data for 72 timer. Det som gjorde pilotprosjektet så unikt, er at sensoren ikke krevde at pasienten stikk fingeren for blod, det kommuniserte direkte med pasientens smarttelefon, og den brukte GPS for å prøve å korrelere posisjonsinformasjon med blod glukosedata.

Pilotstudien beviste at et slikt oppsett fungerte og ga nøyaktig, nyttig informasjon om pasientens helse.

”Alle unntatt tre fag ble fulgt med suksess i hele studietiden. Smarttelefoner viste seg å være et effektivt knutepunkt for å håndtere flere datastrømmer, men krevde oppmerksomhet rundt datakomprimering og batteriforbruksproblemer. EKG-, akselerometer- og blodsukkerapparatene utførte tilstrekkelig så lenge forsøkspersonene hadde på seg. ”

Tatt i betraktning at det er over 25 millioner barn og voksne i USA med diabetes, er potensialet for en så ikke-invasiv sensor og overvåkningssystem en industri i seg selv.

Teknologien for å overvåke blodsukker ikke-invasivt er her, men med tvilsom nøyaktighet. Ett selskap kalt Glucowise selger en ikke-invasiv sensor som kan bestemme blodsukkerkonsentrasjonen på kapillærnivå. Den bruker lav effekt, høyfrekvente radiobølger rundt 65 GHz-området for å trenge gjennom tynne hudområder (som det mellom tommel og pekefinger eller øreflippen) og måle blodegenskapene.

Det er ennå ikke sett hvor effektiv denne tilnærmingen er. Ikke-invasive teknikker for overvåking av blodsukker har blitt forsøkt mange ganger i det siste, og de mislykkes - som f.eks HG1-c-enhet utviklet av C8 MediSensors, et selskap som Apple henvendte seg til om potensielt å integrere teknologien med Apple jeg ser. Det tok ikke lang tid før Apple innså at teknologien av mange grunner ikke bidro til en bærbar enhet:

• Det krevde fullstendig mørke for å ta opp hva tidligere C8-ansatt Charles martin kalt "svakt signal som sendes ut av glukosemolekylene."
• Det krevde en stor batteripakke, med energikrav for store for Apple iWatch.
• Brukere må påføre en gel på huden for en mer nøyaktig lesning.

Utfordringene er skremmende, men det er ikke til hinder for at utallige oppstarter går opp til utfordringen, som f.eks Infra, en bærbar håndledds-monitor som gir blodsukker, blodtrykk, puls, oksygennivå og mer, en ikke-invasiv. Produktet Indiegogo-kampanje endte 21. oktober 2014 og nådde $ 12,861 over målet om 50 000 dollar i finansiering. Bedriftsnettstedet [Broken URL Removed] tilbyr fremdeles ikke produktet for salg, med en "Watch for our launch" fremdeles i News-delen.

Nye sensorer åpner nye muligheter

Alle disse sensorene, hvis de er vellykket integrert i eksisterende smarttelefon- eller smartklokkeprodukter, lover å forandre liv.

Se for deg at du aldri trenger å stikke fingeren igjen for å oppnå blodsukkernivået. Se for deg å motta en fullstendig rapport om alle vitale tegn - blod oksygen, blodtrykk og EKG-avlesninger - alt på smarttelefonskjermen er du ferdig med å trene De beste helse- og treningsappene av Runtastic Sett på prøveRuntastic, produsentene av en av de beste treningsappene for Android, har også mange andre apper. Vi ser på dem alle for å se om de er verdt tiden din. Les mer . Se for deg bare å trykke på en knapp og få en full liste over luftkvaliteten i hjemmet ditt, komplett med en liste over luftforurensninger som kan være skadelige for familiens helse.

Mulighetene er uendelige, og det eneste som holder det tilbake er egentlig bare utviklingen av praktiske sensorer. Mange av dem er svært nær levedyktige, og andre er allerede tilgjengelige og trenger bare å integreres i nye smarttelefonplattformer.

Hvilke nye sensorer vil du elske å se på din fremtidige smarttelefon? Er det noen interessante bruksområder du kan forestille deg for sensorene oppført ovenfor? Del tankene dine i kommentarfeltet nedenfor!

Bildepoeng: Africa Studio via Shutterstock, University Illinois Cradle Photo av Brian T. Cunningham, Bilde av Sean Doherty med tillatelse fra Inside Laurier, Glucowise sensorbilde med tillatelse fra Glucowise