Потение от применения или душной комнатной температуры может быть непрактичным для некоторых пациентов и небезопасным для других. И если они не находятся на ответном матче Тур де Франс, это – маловероятные пациенты, захочет потеть весь день в пользу чтения датчика.
Но исследователи в Университете Цинциннати придумали новый способ стимулировать потовые железы на маленьком, изолированном участке кожи, таким образом, предметы могут остаться прохладными и удобными и пойти об их распорядке дня, не проводя часы на беговую дорожку.Преподаватель UC Джейсон Хейкенфельд и выпускник UC Закари Соннер придумали устройство размер Лейкопластыря, который использует химический стимулятор, чтобы произвести пот, даже когда пациент смягчен и прохладен. Датчики также могут предсказать, насколько пациенты потеют, важный фактор в понимании гормонов или химикатов мера по биодатчикам. Исследование было опубликовано 25 июля в журнале Lab нанотехнологий на Чипе.
«Проблема не только придумывает новые технологические прорывы как это, но также и объединяет все эти технологические решения в надежном и технологичном устройстве», сказал Хайкенфельд.Он соучредил компанию биодатчика, Системы Eccrine, который преследует просто это.
Биомедицинские датчики – часть промышленности медицинского устройства, оцененной в $88 миллиардов в Соединенных Штатах, по данным фирмы по исследованию рынка IbisWorld. Промышленность готова видеть взрывной рост за следующие пять лет с появлением новой технологии и усилившейся конкуренции.Хайкенфельд помог запустить компанию биодатчика Цинциннати в 2013 с помощью Технологической программы Акселератора UC и был недавно назван заместителем вице-президента UC предпринимательских дел и технологической коммерциализации.
Он занимает должность старшего научного сотрудника Системы Eccrine и сказал, что работа компании начинает привлекать внимание международного сообщества.Исследование крови считают золотым стандартом для биометрического анализа.
Но биометрическое тестирование с кровью агрессивно и часто требует использования лаборатории. Для врачей намного более трудно выполнить непрерывный контроль крови за часы или дни.
Пот обеспечивает неразрушающую альтернативу с химическими маркерами, которые более полезны в контролирующем здоровье, чем слюна или слезы, сказал Хайкенфельд.«Люди в течение долгого времени игнорировали пот, потому что, хотя это может быть жидкость более высокого качества для биомаркеров, Вы не можете полагаться на наличие доступа к нему», сказал Хайкенфельд. «Наша цель состояла в том, чтобы достигнуть методов, чтобы стимулировать пот при необходимости – или в течение многих дней».
Хайкенфельд, также директор Новой Лаборатории Устройств UC, изучал проблему в течение семи лет. Ученые говорят, что пот предоставляет большую часть той же самой полезной информации о пациентах как кровь. Проблема всегда получала тот же самый последовательный образец, как возможно со стандартным взятием крови, сказал он.
«Мы полагаем, что растворы, Вы находите в крови, что найдете в поту», сказал он. «Мы постулировали, что в течение некоторого времени и, с прямо сейчас, не видели ничего, чтобы изменить нашу гипотезу».Тестирование пота обладает другими возможными преимуществами по крови, сказал он.«Если Вы делаете взятие крови, Вы получаете одну точку данных», сказал он. «Во многих случаях врачи хотели бы знать, увеличиваются ли концентрации или уменьшаются со временем».Для исследования исследователи применили датчики и гель, содержащий carbachol, химикат, используемый в глазных каплях, к предплечью их предмета в течение 2,5 минут.
Они использовали три метода, чтобы получить данные о датчике: гель и одни только датчики и в сочетании с дополнением пены с эффектом памяти (чтобы обеспечить лучший контакт между датчиком и кожей) и ионтофорез, электрический ток на уровне 0,2 миллиампер, который стимулирует крошечную сумму carbachol в верхний слой кожи и в местном масштабе стимулирует потовые железы, но не вызывает физической сенсации или дискомфорта.Тогда они сделали запись данных, полученных из пота предмета в течение 30 минут, используя датчики, которые измерили концентрации электролитов пота. Carbachol был эффективным при стимулировании потения под датчиком столько, сколько пять часов. Хайкенфельд сказал последующее исследование успешные произведенные результаты датчика за несколько дней, используя этот процесс, чтобы стимулировать пот.
Они использовали чувствительную к pH краску, чтобы наблюдать результаты. Оранжевая краска стала синей, когда она реагировала с потом. Это продемонстрировало, что потовые железы стимулировались равномерно через область датчика.
«Эта работа представляет значительное, прыгают вперед в ощущающей пот технологии», исследование закончилось.«Вообразите способность контролировать сердечных пациентов после того, как они были выпущены из больницы, или предотвращение обезвоживания в спортсменах или даже помощи гарантирует, что Ваше тело получает точные правильные концентрации отпускаемого по рецепту лекарства», сказал Хайкенфельд.
«Конечная цель – удобство и надежность для биомедицинского применения», сказали квасцы Sonner, ведущий автор статьи.«Конечная цель должна взять идею с настольного теста на портативное устройство – возможно, для людей на рабочих местах высокого напряжения как пилоты авиакомпании – и проанализировать их для напряжения», сказал Соннер. «Если Вы – пилот, Вы не можете сделать взятий крови, в то время как Вы управляете самолетом.
Но датчик мог проанализировать пот, таким образом, мы можем начать понимать, как их тело отвечает на напряженные ситуации».Исследование происходит в то время, когда многие потребители берут более активную роль в контроле их собственной химии тела и использовании носимой технологии, чтобы отследить их продвижение к некоторым спортивным или цель хорошего здоровья.Развитый UC датчиков мог помочь отследить изменения в гормонах, таких как кортизол, который выпущен, когда кто-то находится в условиях стресса.«Уровни кортизола могут помочь тренерам знать, как трудно они должны обучить спортсмена, пока они не выдвигают их слишком далеко», сказал он.
Это – момент, когда спортивная работа начинает понижаться, в то время как шанс травмы существенно увеличивается, сказал он.Возможные применения подходят вне спортсменов-олимпийцев.
Американская Научно-исследовательская лаборатория Военно-воздушных сил на Авиационной базе ВВС Мастера-Patterson, партнере по исследованию UC, чрезвычайно интересуется имеющим размеры кортизолом в пилотах, сталкивающихся мысленно и физически напряженных ситуациях. Контроль их здоровья и работы, со временем используя неразрушающие датчики был бы чрезвычайно полезен, сказал Хайкенфельд.Аналогично, это могло быть полезно для пациентов, которые могли бы хотеть выполнить регулярное здоровье, контролирующее дома после того, как хирургия, сказал Соннер.
«Это особенно полезно для контрольных посещений где обычно есть некоторый тип крови, проверяющей, который должен быть сделан. Они могли носить доступный участок в течение 20 минут вместо этого,» сказал Соннер.И экономить время и деньги ненужной поездки в лабораторию крови или кабинет врача?
Полностью стоящий пота.