Nye biosensorer vil forvandle din smartphone til en tricorder

Det ser ud til, at disse dage bliver smartphones fyldt med flere sensorer. Bygning af den perfekte smartphone Opbygning af de perfekte smarttelefoner Smartphones forbedrer sig hele tiden. Den perfekte smartphone findes dog ikke endnu. Hvilket er et problem, vi søger at afhjælpe. 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 bare er en fitnessentusiast Google Fit Review: Vil denne app gøre dig sundere? 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. 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 wearables som Fitbit Kickstart Din Summer Fitness & Vægttab med FitBit Kickstart Din Summer Fitness & Vægttab med FitBit Når 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 vil se ud i de sommerantøj ... (Amazon) eller Jawbone Fitbit Flex vs. Jawbone UP: En sammenlignende anmeldelse Fitbit Flex vs. Jawbone UP: En sammenlignende anmeldelse i dag verden slipper intet fra det faktum, at vi bevæger os i en retning, hvor kvantificering og registrering af ting obsessivt er slags normen. Vi bruger Foursquare til at tjekke steder, vi tager irriterende… (Amazon), men hvad nu hvis du kunne gøre det samme og mere med din smartphone?

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

Blodsuksessensoren, kaldet et pulsoximeter, er faktisk monteret på et enkelt modul, der kun udgør et af de mange moduler, der er inkluderet i Project Ara Project Ara: Hvordan din næste smartphone opbygges af dig Projekt Ara: Sådan vil din næste smartphone Bliv bygget af dig Du 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. . Projektet er faktisk et af et “modulær” smartphone, hvor du dybest set kan mikse 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 i din hud, og forholdet mellem infrarødt lys og rødt lys, der bliver absorberet (og ikke returneret til sensoren) gør det muligt for modulet at bestemme, hvor meget ilt der er i dit 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 skadestuen, 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 advarselstegn for større sundhedsmæssige problemer senere..

Selvom Googles idé til modulopringning 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 dine iltniveauer i blodet.

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

Samsung slog Apple til teknologien - Apple har dog indbygget teknologien i sin nye Apple iWatch Hvordan Apple Watch vandt mig over hvordan Apple Watch vandt mig Da Apple annoncerede deres nyeste gadget, var jeg ikke helt imponeret. Jeg ignorerede hypen, ignorerede anmeldelserne og bestilte ikke en til mig selv. Det er klart, jeg hulede. produkt.

Miljøgifte

Nogen Star Trek fan vil huske scener, hvor en “Udehold” ville stråle ned til 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? Hvis forskere fra University of Illinois har deres mening, vil dette være en mulighed i den nærmeste fremtid. I 2013 udviklede forskere der en kileformet vugge til iPhone, fyldt med forskellige linser og filtre, der gør det muligt for iPhone's optiske sensorer at registrere biologiske agenser i miljøet, herunder molekyler, vira og toksiner (dybest set et spektrometer).

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

“At have sådanne følsomme biofølsomhedsfunktioner i marken kunne muliggøre sporing på stedet af forurening af grundvandet, kombinere telefonens GPS-data med biosenseringsdata for at kortlægge spredningen af ​​patogener eller tilvejebringe øjeblikkelige og billige medicinske diagnostiske tests i feltklinikker eller kontaminantkontrol i fødevareforarbejdning 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 til det fotoniske krystalglas, og derefter indsætter objektglaset i vuggen 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 muligvis ændre, hvordan hjælpearbejdere rundt om 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 til 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 teknologien, 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 blodsauerstofniveauer (som beskrevet ovenfor), men hvad nu hvis din smartphone kontinuerligt kunne overvåge ting som de elektriske signaler fra dit hjerte (elektrokardiogram) eller blodsukkerniveau?

I 2012 gjorde forskere fra Wilfrid Laurier University nøjagtigt det ved at pilotere en “kontinuerligt multisensorovervågningssystem med fysiske forhold i den virkelige verden og dagligdagen) ved hjælp af bare en smartphone og anvendelige, bærbare sensorer.” Rapporten blev offentliggjort i tidsskriftet Telemedicine and e-Health.

Principforsker Sean Doherty samarbejdede med Toronto Rahabilitation Institute for at oprette 40 diabetespatienter med blodsukkerovervågningsenheder, der ville overvåge patienterne og indsamle data i 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 blodsukkerdata..

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

“Alle undtagen tre forsøg blev fulgt med succes i hele studietiden. Smartphones 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. Det bruger lav effekt, høyfrekvente radiobølger omkring 65 GHz-området til 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 i fortiden, og de mislykkes - såsom HG1-c-enheden udviklet af C8 MediSensors, et firma, som Apple henvendte sig til potentielt integrering af teknologien med Apple iWatch. 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 det, som den tidligere C8-medarbejder Charles martin kaldte “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, såsom Infra, en bærbar håndledsmonitor, der giver blodsukker, blodtryk, puls, iltniveauer og mere, ikke-invasivt. Produktet Indiegogo-kampagne sluttede den 21. oktober 2014 og nåede $ 12.861 over sit mål på $ 50.000 i finansiering. Virksomheds hjemmeside tilbyder stadig ikke produktet til salg med en “Se for vores lancering” vises stadig 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 smarttelefonskærm, når du er færdig med at træne De bedste sundheds- og fitnessapps af Runtastic Sæt på prøve Den bedste sundhed og Fitness-apps af Runtastic Sæt på prøve Runtastic, producenterne af en af ​​de bedste fitness-apps til Android, har også en masse andre apps. Vi kigger på dem alle for at se, om de er værd at bruge din tid. . 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 nogen 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 Illinois Cradle Foto af Brian T. Cunningham, Billede af Sean Doherty med tilladelse fra Inside Laurier, Glucowise sensorbillede med tilladelse fra Glucowise