Všeobecné

15 biometrických senzorov pri práci, ktorá nahradí lekárske záznamy a diagnostikuje najbežnejšie poruchy


Lekárska technológia napreduje míľovými krokmi vďaka zavedeniu biometrie. Sofistikované biometrické snímače majú potenciál monitorovať naše každodenné zdravie a odhaľovať choroby v ich najskorších štádiách.

Tu uvádzame iba niekoľko neuveriteľných prelomov v biometrickej technológii, ktoré by mohli čoskoro zmeniť podobu zdravotníckeho priemyslu a spôsob, akým zaznamenávame naše vlastné lekárske údaje.

1. Sledovač požitia: Poháňaný kyselinami žalúdka

Jednu z najzaujímavejších technológií, ktoré je možné práve teraz sledovať, predstavili začiatkom roku 2017 vedci z MIT a Brigham and Women's Hospital. Vytvorili galvanický článok, ktorý je poháňaný žalúdočnou kyselinou pacienta a ktorý môže mať rôzne aplikácie.

Bunka obsahuje zinkové a medené elektródy a ióny môžu byť medzi týmito elektródami prenášané žalúdočnou kyselinou. Toto napája obvod, následne napája teplotný senzor a bezdrôtový vysielač. To znamená, že pilulka obsahujúca bunku by sa mohla použiť na detekciu zmien v tele a na bezdrôtový prenos jej nálezov do počítačov a / alebo inteligentných zariadení.

2. Tetovanie, ktoré mení farbu: Označuje, kedy je ohrozené vaše zdravie

Ďalšou novinkou z roku 2017, ktorú poďakovali MIT a Harvard Medical School, bol atrament meniaci farbu s vlastnosťami biosenzora, ktorý sa mohol použiť pri tetovaní na sledovanie zdravia. Inteligentné tetovania môžu ľuďom umožniť sledovať hladinu glukózy a sodíka.

Projekt s názvom DermalAbyss funguje tak, že reaguje na zmeny v našej intersticiálnej tekutine. Táto tekutina je miestom, kde sú pozastavené naše kožné bunky, a obsahuje informácie o kolísajúcich chemických hladinách nášho tela.

Atrament sa posúva medzi modrou a hnedou farbou, aby naznačil zmeny v hladinách glukózy, a atrament monitorujúci sodík sa mení v jase pod čiernym svetlom. Prelomová technológia by mohla byť nesmierne cenná pre pacientov s cukrovkou, ktorí chcú sledovať hladinu cukru v krvi.

Teoreticky by sa atramenty dali použiť aj na sledovanie a detekciu ďalších zmien v našej chemii krvi.

3. Sano: Mobilný monitor glukózy

Začiatkom tohto roka spoločnosť Fitbit investovala 6 miliónov dolárov do spoločnosti Sano - spoločnosti vyrábajúcej senzory na monitorovanie glukózy a zodpovedajúcej aplikácie. Toto je silný indikátor toho, že spoločnosti ako Fitbit sa v blízkej budúcnosti snažia byť špičkou v oblasti nositeľných zdravotníckych technológií.

Senzor Sano je umiestnený v nositeľnej náplasti, ktorá bezdrôtovo komunikuje s aplikáciou spoločnosti pre smartphone. Okrem monitorovania hladín glukózy môže aplikácia tiež odporučiť zmeny stravovania a cvičenia na podporu zdravia nositeľa.

4. Umelý pankreas Medtronic: Liečba cukrovky pomocou biometrie

V minulom roku sa uskutočnil debut umelého pankreasu od spoločnosti Medtronic, biometrického prístroja, ktorý meria hladinu glukózy v krvi a podľa potreby podáva inzulín. K dnešnému dňu je to jediná automatická inzulínová pumpa schválená FDA.

Je vybavený glukózovým senzorom, inzulínovou pumpou a infúznou náplasťou, ktorá dodáva inzulín cez katéter. Senzor zhromažďuje informácie o hladinách glukózy nositeľa a podľa toho sa upravuje dodávka základného inzulínu.

Pacienti majú možnosť nastaviť hranicu príjmu inzulínu a nechať zariadenie automaticky prejsť do režimu spánku buď po dosiahnutí tohto limitu, alebo tesne pred ním.

5. Pero MasSpec: Zistenie rakoviny v priebehu niekoľkých sekúnd

Pero MasSpec, ktoré bolo predstavené v septembri 2017, je vreckové zariadenie, ktoré dokáže detekovať rakovinové bunky zhruba za desať sekúnd. Bol navrhnutý na použitie v chirurgii, aby chirurgovia mohli odstrániť iba oblasti postihnuté rakovinou a náhradné nedotknuté tkanivá.

MasSpec je rýchlejší ako väčšina skríningových testov na rakovinu a môže sa pochváliť mierou presnosti 96%. Funguje to tak, že skúmame metabolity buniek, ktoré dokážu detekovať rakovinu na molekulárnej úrovni. Môže to robiť bez toho, aby pacientovi spôsoboval bolesť, pretože pracuje iba s podaním kvapky vody do tkaniva a vyšetrením molekúl, ktoré migrujú z tkaniva do vody.

6. Senzory zdravia čriev: Nepožívateľné senzory monitorujúce plyny

Vedci z austrálskej univerzity RMIT v Melbourne odhalili začiatkom tohto roka svoju prácu na jedlých senzoroch. Senzory prechádzajú tráviacim traktom a zhromažďujú a prenášajú informácie o koncentráciách plynov v nás a o našom celkovom zdraví čriev.

Fascinujúce malé senzory sa dali použiť nielen na zistenie potravinovej intolerancie, ale aj ako skorý detektor rakoviny hrubého čreva. Táto technológia obsahuje samostatné senzory na meranie kyslíka, oxidu uhličitého a vodíka a umožňuje prenos a prezeranie údajov v počítači.

7. Chytrá pokožka: Zobrazenie vašich životných funkcií na tele

V posledných rokoch sme zaznamenali veľa pokrokov v oblasti biometrických nositeľných materiálov a takzvaných inteligentných koží. Najnovšie vedci z Tokijskej univerzity debutovali o inteligentnom prekrytí pokožky, ktoré dokázalo nielen merať životné funkcie, ale aj zobrazovať ich na tele.

Pomocou polovodičovej technológie môže elektrická pokožka sledovať srdcovú frekvenciu, krvný tlak, teplotu a ďalšie. Ich nositeľky si môžu dokonca nechať svoje životné funkcie bezdrôtovo preniesť do cloudu alebo priamo do počítača lekára.

To by lekárom umožnilo na diaľku monitorovať zdravie svojich pacientov, čo je obzvlášť užitočné v prípade starších pacientov alebo iných osôb, ktoré si vyžadujú väčšiu starostlivosť.

8. IBM Lab-On-A-Chip: Zisťovanie rôznych chorôb

Od roku 2016 pracuje IBM na technológii lab-on-a-chip, ktorá dokáže rýchlo a efektívne odhaliť množstvo rôznych chorôb. Čipy skúmajú nanočastice v tele na detekciu rakoviny a iných chorôb a mohli by niekedy nahradiť invazívnejšie postupy, ako sú biopsie.

Pri skríningu rakoviny čipy zhromažďujú exozómy - malé častice, ktoré pochádzajú z buniek a obsahujú informácie o bunkách, z ktorých pochádzajú. Čipy dokážu detekovať informácie, ktoré je možné zvyčajne pozorovať iba pomocou elektrónového mikroskopu, čo účinne vylučuje potrebu odberu vzoriek.

Po vybavení čipom má lekár prístup k informáciám priamo od pacienta.

9. Bezdrôtové sledovače vitálnych funkcií: sledovanie zdravotného stavu pacientov na diaľku

Vedci z USA, Číny a Južnej Kórey nedávno predstavili nové nositeľné senzory, ktoré dokážu na diaľku sledovať teplotu a krvný tlak pacientov. Senzory veľkosti penny zhromažďujú údaje od pacienta a prenášajú ich k lekárovi.

Sú určené na nosenie v súpravách až do 65 kusov rozložených na rôzne oblasti tela pacienta. Zhromaždené informácie sú uložené v NFC vysielacej cievke pred odoslaním lekárovi.

Aj keď sú senzory v súčasnosti schopné monitorovať iba tlak a teplotu, výskumný tím chce rozšíriť ich možnosti tak, aby zahŕňali aj srdcovú frekvenciu a dýchanie.

10. Senzory zubov: Monitorovanie vášho stravovania

V marci tohto roku vyvinuli vedci z Tufts University senzory, ktoré je možné nosiť na zube a ktoré dokážu sledovať vaše stravovacie informácie v reálnom čase. Malé senzory dokážu sledovať všetko od konzumácie alkoholu po hladinu sodíka a glukózy.

Senzory pozostávajú z troch vrstiev - centrálnej vrstvy, ktorá registruje chemické zlúčeniny potravín, s ktorými prichádza do styku, a dvoch vonkajších vrstiev, ktoré prenášajú údaje. Senzory by umožnili nositeľom presne sledovať ich spotrebu rôznych chemikálií a tiež poskytovali lekárom a zubným lekárom presný prehľad o stravovacích návykoch ich pacientov.

11. Platforma Mammoth CRISPR: Diagnostikujte choroby kdekoľvek

Táto nová technológia CRISPR by mohla používateľom umožniť diagnostikovať sa bez ohľadu na to, kde sa nachádzajú. Platforma Mammoth CRISPR pozostáva z malej karty, ktorá obsahuje proteíny CRISPR. Keď dôjde k kontaktu telesných tekutín používateľa s proteínmi, okamžite začne vyhľadávať chorobnú DNA a infekcie.

Pomocou zodpovedajúcej aplikácie môžu používatelia posielať svoje údaje do spoločnosti Mammoth Biosciences a do 30 minút získať úplnú diagnostiku a navrhované liečby. Jedná sa o obrovský prielom v oblasti včasného odhalenia chorôb a dáva používateľom tiež možnosť rýchlo a ľahko vyšetriť choroby bez lekárskeho vymenovania lekára.

12. Tablety senzora požitia: Varovanie lekárov, keď sú spotrebovaní

V novembri minulého roku FDA oficiálne schválila tabletku so senzorom, ktorá varovala lekárov, keď ich pacient úspešne požil. Droga, Abilify MyCite, je antipsychotická a mohla by pomôcť psychiatrickým zdravotníckym pracovníkom zabezpečiť, aby ich pacienti zostali liečení.

Po získaní súhlasu od pacienta môže lekár predpísať inteligentné pilulky. Technológia zahŕňa tri kľúčové komponenty. Najskôr je samotná pilulka vybavená vnútorným senzorom, ktorý reaguje na kontakt so žalúdočnou kyselinou. Akonáhle je senzor aktivovaný, komunikuje s náplasťou, ktorú má pacient na sebe. Odtiaľ sa signál pošle do inteligentného zariadenia predpisujúceho lekára, ktorý ich upozorní na požitie lieku.

13. Technológia Lab-on-a-Fiber: Monitorovanie najmenších zmien v chémii krvi

Aj keď IBM usilovne pracuje na technológiách lab-on-a-chip, niektorí vedci to posúvajú o krok ďalej. Technológia Lab-on-a-fiber pracuje s vláknovou optikou a je vhodnejšia pre mokré prostredie v tele ako čipy.

Vďaka svojej malej veľkosti môžu byť vlákna implantované priamo do orgánov alebo žíl pacienta, aby sa mohli použiť ako biosenzory. Rovnako ako technológie typu „lab-on-a-chip“, sú tieto vlákna schopné zhromažďovať a skrínovať exozómy s cieľom detekovať a diagnostikovať choroby v ich počiatočných štádiách.

Používajú tiež svetlo, na rozdiel od elektrických prúdov, na vykonávanie svojich odpočtov, o ktorých sa predpokladá, že predstavujú menšie riziko pre telo pacienta.

14. Scanner rakoviny sKan: Diagnostika rakoviny kože rýchlo a jednoducho

Minuloročným víťazom ceny Jamesa Dysona sa stal sKan - vreckový prístroj, ktorý dokáže zistiť rakovinu kože. Vytvorené tímom inžinierov z kanadskej McMaster University je prístroj menej nákladný a invazívny ako tradičné metódy skríningu rakoviny kože, ako sú biopsie.

Používa rezistory citlivé na teplo k mapovaniu tela a následnému generovaniu digitálneho čítania, pomocou ktorého možno určiť, či po rakovine existujú alebo nie sú nejaké stopy. Táto technológia by čoskoro mohla lekárom umožniť rýchlu a efektívnu diagnostiku pacientov za zlomok súčasných nákladov.

15. Ultra-citlivé senzory: schopné detekovať rakovinu, Alzheimerovu chorobu a ďalšie

V roku 2016 predstavili vedci z brazílskeho Národného laboratória pre nanotechnológie biosenzor v nanometri, ktorý detekuje rakovinu. Toto zariadenie umožňuje včasné odhalenie rakoviny, ako aj Alzheimerovej a Parkinsonovej choroby.

Senzor obsahuje organický tranzistor, ktorý reaguje na enzýmy nachádzajúce sa v mnohých formách rakoviny a iných chorôb. Senzor umožňuje nielen včasnú detekciu a diagnostiku, ale je možné ho použiť aj na sledovanie účinnosti liečby po diagnostikovaní.


Pozri si video: Peter Lipták - Zmocnenie Duchom Svätým. WorshipLife slovo. (Január 2022).