Как носимые татуировки используются в цифровом здравоохранении

Хотя вы обычно не думаете о татуировках и цифровом здоровье в одной и той же мысли, но высокотехнологичные носимые татуировки - это новая, перспективная медицинская технология. Способность этих устройств находиться так близко к коже дает им возможность предоставлять более точную информацию по сравнению с более традиционными носимыми устройствами (например, браслетами). Кроме того, татуировки возможно легче носить, чем другие трекеры здоровья, что позволяет собирать данные за непрерывные периоды времени. Кроме того, эти устройства не имплантируются хирургически, поэтому они неинвазивны и могут быть легко удалены, когда они больше не нужны.

Технология татуировки уже несколько лет используется в исследовательских и диагностических кругах, но в настоящее время она также становится коммерчески доступной, ориентированной как на потребителей, заботящихся о своем здоровье, так и на людей, пользующихся последними тенденциями моды. Носимые татуировки хороши не только для сбора медицинских и медицинских данных; эта технология может обеспечить эстетическую ценность как привлекательный металлический комплимент для других носимых аксессуаров пользователя.

Татуировки, заменяющие проверки здоровья в клинике

Ученые продолжают находить инновационные способы изучения того, как наилучшим образом применять умные татуировки для улучшения нашего здоровья. Исследовательская группа в Chaotic Moon Studios работала над «биоразлагаемыми материалами» под названием Tech Tats, которые используют проводящую краску для создания схем. Как только эти устройства нанесены на тело, ваша кожа станет интерфейсом, и татуировка сможет взаимодействовать с вашим телом. Tech Tats могут собирать, хранить, отправлять и получать данные о состоянии здоровья. Они были описаны как немного более навязчивая татуировка, чем обычная временная татуировка, но большинство дизайнеров этих устройств все еще пытаются придать им эстетический вид.

В будущем технологии, напоминающие татуировки, могут заменить ваши ежегодные осмотры в кабинете врача. Эти устройства уже способны контролировать общие показатели жизненно важных органов, которые обычно проверяются во время обычного посещения больницы. Например, они могут контролировать частоту сердечных сокращений, признаки лихорадки (давая вам знать, если вы начинаете заболеть), и, вероятно, в будущем контролировать уровень глюкозы в крови. Кроме того, они могут быть запрограммированы на отправку ваших жизненно важных органов непосредственно вашему врачу.

Ожидается, что коммерческие цифровые медицинские татуировки станут доступными по достижении массового рынка. Тем не менее, пока не ясно, как татуировки будут получены после того, как они будут напрямую продаваться потребителям. Одноразовые носимые пластыри не получили широкого применения на уровне потребителей, вероятно потому, что потребители скорее отказались бы от непрерывного сбора данных в течение короткого периода времени от временного устройства для долговременного долговременного сбора спорадических данных от более традиционных носимых (что пользователь может носить больше чем разовое использование).

Неинвазивный самоконтроль потребления алкоголя

Еще одно полезное применение носимых биосенсоров - новый удобный способ контроля потребления алкоголя. Инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали систему мониторинга на коже, напоминающую временную татуировку. Он измеряет уровень алкоголя в крови в режиме реального времени дискретным и эффективным способом.

Исследовательская группа, связавшая наноинженеров с инженерами-электриками и вычислительными машинами, сумела улучшить уже существующую концепцию измерения уровня алкоголя в поту. Их неинвазивная система сначала поставляет препарат пилокарпин, который вызывает потоотделение. Как только ваше тело вырабатывает пот, устройство обнаруживает этанол в сгенерированной вами жидкости организма. Как только данные собраны, они передаются по беспроводной связи через Bluetooth, и вы можете просматривать свои результаты со своего смартфона.

Для получения результатов требуется всего 8 минут, поэтому вы можете сделать более осознанный выбор относительно того, когда следует прекратить пить. Это значительное улучшение по сравнению с ранее разработанными системами, которым требовалось от 2 до 3 часов для завершения анализа уровня алкоголя в поту. Этот подобный татуировке биосенсор уже был испытан на людях и доказал свою надежность.

Ученые также успешно разработали биосенсоры и кожные пластыри, которые могут определять уровень кортизола и глюкозы в поте. Исследователи из Техасского университета в Далласе разработали крошечное устройство, состоящее из сложенных тонких пленок золота / оксида цинка в пористых полиамидных подложках, которые могут надежно определять уровни глюкозы в очень небольших количествах пота (менее микролитра). Их изобретение может помочь улучшить практику самоконтроля тех, кто страдает от диабета и преддиабетических состояний.

Отображение эмоций с временными татуировками

Еще одна нанотехнологическая татуировка была разработана в Тель-Авивском университете, Израиль. Носимый на лице или руке пользователя, он может измерять активность мышц и нервных клеток. Профессор Яэль Ханейн и его команда ученых из Школы электротехники, Тель-Авивского университетского центра нанонауки и нанотехнологий и Школы нейробиологии им. Сагола разработали его для людей с нейродегенеративными заболеваниями. Пациенты с инсультом и люди с черепно-мозговыми травмами и ампутациями являются потенциальными пользователями этого продукта.

Эта временная татуировка потенциально может сэкономить пациентам часы лабораторных анализов и заменить их более удобным методом сбора данных, чем традиционный подход. Новый метод основан на принципах электромиографии. Гелевые электроды были заменены новыми сухими электродами, которые более удобны для пациента. Углеродные чернила используются вместе с проводящим полимерным покрытием. Полимеризованное плазмой покрытие улучшает импеданс оболочки электрода. Носимые татуировки можно носить по мере того, как люди занимаются своей повседневной жизнью и могут безопасно оставаться на коже часами.

На данный момент эксперименты проводились на коже человека с использованием добровольцев. Тем не менее, в своей статье, опубликованной в научных отчетах tNature, авторы предсказывают использование этой новой технологии во многих областях, включая взаимодействие между мозгом и машиной, диагностику мышц, реабилитацию после травм и игры. Помимо других функций, электроды кожи могут считывать выражение лица и отображать эмоции пользователя. Это может помочь исследователям изучить реакцию человека на определенную ситуацию. На данный момент выражения лица анализируются с помощью фотографий или умного программного обеспечения. С временными татуировками подход может стать более прямым и, возможно, также более надежным.

Военные и банковские приложения умных татуировок

Высокотехнологичные татуировки также применяются в других областях. Например, вместо того, чтобы носить ваш кошелек, вы вскоре сможете перенести банковские данные на свою кожу. Было высказано предположение, что если банковские данные будут храниться на микроконтроллере, смонтированном на коже, это может улучшить наше финансовое взаимодействие.Банковские данные могут, например, передаваться с помощью простого жеста тела, который заменяет нажатие на телефон на платном терминале.

В армии разрабатываются носимые татуировки, которые могут обнаружить яды в воздухе и / или патогенные микроорганизмы в теле солдата. Эти умные татуировки могли также потенциально контролировать уровни напряжения и признаков раны во время военных миссий. Chaotic Moon Studios (упоминавшаяся ранее) - одна из компаний, исследующих такие передовые применения этих новых типов татуировок.