Nye Biosensorer vil slå smarttelefonen din inn i et Tricorder

Det ser ut som i disse dager, blir smarttelefoner jam-pakket med flere sensorer. Bygg den perfekte smarttelefonen. Bygg perfekt Smartphone-smarttelefoner forbedrer hele tiden. Den perfekte smarttelefonen finnes imidlertid ikke. Som er et problem vi søker å rette opp. Les mer og flere funksjoner enn noen gang før. Når det gjelder helse, har noen av disse sensorene muligheten til å slå telefonen til et medisinsk tricorder rett ut av Star Trek.

Hvorfor ville du trenge biosensorer i smarttelefonen din? Det er mange grunner. Enten du har en bestemt medisinsk tilstand som krever konstant overvåking, eller du er bare en fitnessentusiast Google Fit Review: Vil denne appen gjøre deg sunnere? Google Fit gjennomgang: Vil denne appen gjøre deg sunnere? Googles inntreden i hilsen i smarttelefonen er her: Google Fit. La oss ta en titt på hva som gjør den unik og hvordan den stabler opp mot konkurransen. Les mer som vil logge dine viktigste kroppsberegninger, det er biosensorer på grunn av å slå smarttelefonmarkedet snart som vil gjøre deg veldig glad.

Blodsyresyreovervåking

Overvåking av din hjertefrekvens eller kroppstemperatur er standard på mange wearables som Fitbit Kickstart. Din sommerkondition og vekttap med FitBit Kickstart. Din sommerkompetanse og vekttap med FitBit. Når sommeren nærmer seg, begynner mange av oss å tenke litt mer alvorlig om vår vekt. Spesielt er det den tiden av året når folk bekymrer seg for hvordan de vil se i de sommeren antrekkene ... Les mer (Amazon) eller Jawbone Fitbit Flex vs Jawbone Opp: En Sammenligning Review Fitbit Flex vs Jawbone UP: En Sammenligning Gjennomgang I dagens verden, unngår ingenting det faktum at vi beveger oss i en retning der kvantifisering og registrering av ting obsessivt er en slags normen. Vi bruker Foursquare til å sjekke inn på steder, vi irriterende tar ... Les mer (Amazon), men hva om du kunne gjøre det samme og mer med smarttelefonen din?

Gå inn i Project Ara, et helseprosjekt lansert av ingen andre enn Google (tro det eller ikke), som lover å overvåke oksygenivåene i blodet ditt med en enkel finger på en spesiell sensor.

Blodens oksygensensor, kalt et pulsoximeter, er faktisk montert på en enkelt modul som bare utgjør en av de mange modulene som inngår i Project Ara Project Ara: Hvordan din neste smarttelefon vil bli bygget av deg Prosjekt Ara: Hvordan din neste smartphone vil Bli bygget av deg Du kjøper en dyr enhet, og den går perfekt i atten måneder. Da begynner den gradvis å bli litt tregere, og lagringen fylles opp, og batteriet varer ikke så lenge. Les mer . Prosjektet er faktisk en av a “modulære” smarttelefon hvor du i utgangspunktet kan mikse og matche modulene du vil ha. Det er i utgangspunktet en spesialbygd smarttelefon hvor du kan legge til alle sensorer som er viktige for deg.

Pulsoximetersensoren 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) gjør at modulen kan bestemme hvor mye oksygen det er i blodet. Dette skyldes at 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 i beredskapsrommet og du har hatt en av de rare merkene som er klistret på fingeren din, har du allerede hatt denne teknologien på deg!

Hvorfor ville det være viktig å vite oksygenmetningen av blodet ditt? Det er mange ting som kan føre til lavt oksygenivå i blodet, inkludert:

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

En hvilken som helst sykdom eller sykdom som resulterer i redusert gassutveksling i lungene, kan gi signifikant skade på oksygenivået i blodet, og det kan være et viktig advarselsskilt for store helseproblemer senere.

Selv om Googles modulbaserte telefonidee er ganske kult, er oksygensensoren ikke noe nytt. Faktisk kommer mange telefoner - som Samsung Galaxy Note 4 - med teknologien bygget rett inn i den. I likhet med lignende Samsung-enheter kommer den forhåndsinstallert med en app kalt S Health, som har en komponent som heter SpO2 for å måle blodets oksygenivå.

Du bare legger fingertuppen over sensoren, og innen ca 10 til 15 sekunder får du lesingen.

Samsung slo Apple til teknologien - men Apple har bygget teknologien til sin nye Apple iWatch. Hvordan Apple Watch vant meg over hvordan Apple Watch vant meg over da Apple annonserte sin nyeste gadget, var jeg ikke helt imponert. Jeg ignorert sprøytenarkoman, ignorert anmeldelsene, og pre-bestilte ikke en for meg selv. Åpenbart, jeg caved. Les mer produkt.

Miljøgifter

Noen Star Trek fan vil huske scener hvor en “bortelaget” ville stråle ned til en planets overflate, og begynne å skanne miljøet for tegn på liv.

Ville det ikke vært kult hvis telefonen kunne skanne miljøet på samme måte? Vel, hvis forskere ved University of Illinois har sitt ord, vil dette være en mulighet i nær fremtid. I 2013 utviklet forskere en kileformet vugge til iPhone, fylt med forskjellige linser og filtre som gjør at iPhones optiske sensorer kan oppdage biologiske agenser i miljøet, inkludert molekyler, virus og toksiner (i utgangspunktet et spektrometer).

I følge pressemeldingen fra University of Illinois tilbyr teknologien så nøyaktige som et $ 50.000 spektrofotometer, men inneholder bare 200 dollar av optisk utstyr. Forskerne sier at potensielle bruksområder for denne teknologien er spennende.

“Å ha slike sensitive biosensingegenskaper i feltet kan muliggjøre sporing av grunnvannforurensning på stedet, kombinere telefonens GPS-data med biosensingdata for å kartlegge spredning av patogener, eller gi umiddelbare og rimelige medisinske diagnostiske tester i feltklinikker eller forurensningskontroll i matforedlings- og distribusjonskjeden.”

Vuggen bruker en fotonisk krystall som bruker endringer i bølgelengder av lys som går gjennom det som forskjellige biologiske agenser legger til det, for å analysere sminke av disse midlene. Krystallet kan analysere celler, patogener, og til og med DNA av biologisk materiale. Vuggen fungerer som et mikroskop, hvor brukeren fester den biologiske materien til det fotoniske krystallrøret, og legger deretter lysbildet inn i vuggen for analyse av appen.

Forskerne demonstrerte vuggen i en YouTube-video.

Appen ser i hovedsak etter et gap i bølgelysspektret for å bestemme sammensetningen av biologisk materiale som analyseres. En slik overkommelig teknologi kan forandre hvordan hjelpearbeidere rundt om i verden gir helsetjenester og miljøanalyse til samfunn der teknologien kan redde liv.

Dette ligner spektralanalysesensorteknologien utviklet av Argonne National Laboratory i 2006 for å analysere og oppdage nærvær av kjemiske, biologiske og nukleare materialer, beregnet for bruk i “nasjonale sikkerhetsapplikasjoner”. University of Illinois søknad bringer denne typen imponerende miljøanalyseteknologi til den daglige brukeren, i en rimelig pakke.

Det er allerede startups som hopper på båndvognen, med Fringoe, et Singapore-selskap, som tar forordninger for spektrometeret for iOS-enheter, og et molekylært spektrometer som heter SCIO som lar deg analysere kaloriene i maten din om noen sekunder. Flere enheter kommer sikkert til å kapitalisere på teknologi, og smarttelefonprodusenter kan til og med integrere det direkte i telefoner.

Helseovervåking på steroider

De fleste smarttelefoner i disse dager har evnen til å overvåke en persons hjertefrekvens eller deres oksygeninnhold i blodet (som beskrevet ovenfor), men hva om smarttelefonen din kontinuerlig kunne overvåke ting som elektriske signaler fra hjertet ditt (elektrokardiogram) eller blodsukkernivå?

I 2012 gjorde forskere fra Wilfrid Laurier University akkurat det som piloterte a “kontinuerlig multisensor overvåkingssystem av fysiske forhold i det virkelige liv og dagligliv) ved hjelp av bare en smarttelefon og anvendelige bærbare sensorer.” Rapporten ble utgitt i tidsskriftet Telemedisin og e-helse.

Prinsippforsker Sean Doherty samarbeider med Toronto Rahabilitation Institute for å sette opp 40 diabetespatienter med blodglukosemonitorer som vil overvåke pasientene og samle data i 72 timer. Det som gjorde pilotprosjektet så unikt er at sensoren ikke krever at pasienten skal stikke fingeren mot blod, det kommuniseres direkte med pasientens smarttelefon, og det brukte GPS til å forsøke å korrelere posisjonsinformasjon med blodsukkerdata.

Pilotundersøkelsen viste at et slikt oppsett fungerte, og ga nøyaktig, nyttig informasjon om pasientens helse.

“Alle unntatt tre fag ble overvåket med suksess for hele studietiden. Smarttelefoner viste seg å være et effektivt hub for å administrere flere datastrømmer, men krevde oppmerksomhet til problemer med datakomprimering og batteriforbruk. EKG-, akselerometer- og blodsukkerinnretninger utført tilstrekkelig så lenge pasientene hadde dem.”

Med tanke på at det er over 25 millioner barn og voksne i USA med diabetes, er potensialet for en slik ikke-invasiv sensor og overvåkingssystem en industri i seg selv.

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

Det er ennå ikke sett hvor effektiv denne tilnærmingen er. Ikke-invasive teknikker for blodglukoseovervåking har blitt forsøkt mange ganger tidligere, og de feiler - for eksempel HG1-c-enheten utviklet av C8 MediSensors, et selskap som Apple nærmet seg om å kunne integrere teknologien med Apple iWatch. Det tok ikke lang tid for Apple å innse at teknologien ikke bidro til en bærbar enhet av mange grunner:

• Det kreves fullstendig mørke for å hente på hvilken tidligere C8-medarbeider Charles martin ringte “svakt signal utgitt av glukose molekylene.”
• Det krevde en stor batteripakke, med energibehov for stor for Apple iWatch.
• Brukere ville trenge en gel på huden for å få en mer nøyaktig lesing.

Utfordringene er skremmende, men det stopper ikke utallige oppstart fra utfordringen, for eksempel Infra, en bærbar håndleddmonitor som gir blodsukker, blodtrykk, puls, oksygenivå og mer, ikke-invasivt. Produkt Indiegogo kampanjen avsluttet 21. oktober 2014, og nå $ 12.861 over sitt mål på $ 50.000 i finansiering. Selskapets nettsted tilbyr fortsatt ikke produktet til salgs, med en “Se etter lanseringen vår” fremdeles vises i nyhetsseksjonen.

Nye sensorer åpne nye muligheter

Alle disse sensorene, hvis de er vellykket integrert i eksisterende smarttelefon eller smart klokkeprodukter, lover å forvandle liv.

Tenk deg at du aldri må stikke fingeren igjen for å få blodsukkernivået. Tenk deg å motta en fullstendig rapport om alle dine vitale tegn - blod oksygen, blodtrykk og EKG-avlesninger - helt riktig på smarttelefonen din når du er ferdig med å trene. De beste helse- og treningsapplikasjonene fra Runtastic Legg til testen Den beste helsen og Fitness Apps av Runtastic Sett til Test Runtastic, produsentene av en av de beste treningsappene for Android, har også mange andre apps. Vi tar en titt på dem alle for å se om de er verdt tiden din. Les mer . Tenk deg bare å trykke på en knapp og få en fullstendig liste over luftkvaliteten i hjemmet ditt, komplett med en liste over luftforurensninger som kan være skadelig for familiens helse.

Mulighetene er uendelige, og det eneste som holder det tilbake er egentlig bare utviklingen av praktiske sensorer selv. Mange av dem er svært nær levedyktige, og andre er allerede tilgjengelige og trenger bare å bli integrert 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 nevnt ovenfor? Del dine tanker i kommentarfeltet nedenfor!

Image credits: Afrika Studio via Shutterstock, University Illinois Cradle Foto av Brian T. Cunningham, Bilde av Sean Doherty med Inside Laurier, Glucowise sensor bilde med Glucowise

Utforsk mer om: Biometri, Helse, Smart Sensor.