炫酷!像纹身的一次性可穿戴传感器
2015-10-20
423

在科技的帮助下,人类已经可以利用可穿戴设备随时随地监测生命特征。现在,这种可穿戴设备正向“人性化”的方向延伸。近日,美国德克萨斯大学奥斯汀分校科克雷尔工程学院的研究者设计出了一款一次性的“贴纸”可穿戴设备。这种微型智能传感器可粘在使用者的皮肤上——看起来就像纹身一样。有没有种碟中谍或者007的感觉?

像纹身一样贴在皮肤上,监测生命体征——这是一种可快速印制、价格低廉的一次性可穿戴微型生物传感器。这种纹身型生物传感器可充当心电仪,测量心脏活动,或者充当脑电图描记仪,检测大脑机能。具体起到何种作用取决于传感器的位置。研究人员表示,这种可穿戴传感器可用于测量皮肤含水量、呼吸率和眼部活动,监测血压和氧饱和度。从孕妇到运动员,很多患者都将成为这项技术的受益者。

这款可穿戴传感器的研发带头人是卢楠舒(Nanshu Lu,音译)。他表示,目前市面上的微型智能传感器由于制造工艺和技术的原因,成本很高。他们想要设计出用一种造价低廉、使用方便的电子装置。

卢楠舒的团队利用3D打印技术的原理,用机械切割器在金属片上刻出所需的结构。为了让易碎的电子元件不仅柔软有弹性,同时还有粘性,“我们开始寻找可以叠加在聚合物薄片上的金属片,基本上就像粘在双面胶上的铝箔。”卢楠舒说。

最终,他们在五金店的家居装潢用品的货架上找到了这种造价低廉并且柔软可弯曲的金属。整个寻找过程容易得令人感到不可思议。在最后研制的结构中,他们利用类似镏金聚合物的元件充当热反射层。卢楠舒说:“我们发明了一种制造工艺,可以在这些薄片上切出所需的结构,而后移除无用的部分。剩下的部分被印制到医用胶带或者纹身粘合剂上。”整个制作工艺下来,可穿戴传感器的制造成本将有可能控制在1美元左右。

研究小组的目标是将多个传感器和天线集成,印制到一块信用卡大小的补片上,可在大约一周时间里监测重要生命体征,同时向医生和患者的PC、平板电脑和智能手机无线传输监测数据。卢楠舒说:“最酷的地方是,这是一项真正意义上的平台技术。你可以不断推动皮肤、传感器或者天线的边界。你可以在这个平台上添加你需要的东西。”

不过,可穿戴传感器目前面临的一个最大挑战是通信芯片的问题。当前的芯片厂商生产的微芯片尚没有小到足以满足这种传感器要求的程度。卢楠舒的研究团队决定自己动手,研制一种尺寸只有两平方毫米的微芯片。

不久后,这种可穿戴传感器有望在医院投入使用,取代心率监视器或者脉搏血氧计,为患有心脏病和其他疾病的老年患者以及其他年龄段的患者带去福音。

(环球医学编辑:吴星)

免责声明

版权所有©北京诺默斯坦管理咨询有限公司。 本内容由环球医学独立编写,其观点并不反映优医迈或默沙东观点,此服务由优医迈与环球医学共同提供。

如需转载,请前往用户反馈页面提交说明:https://www.uemeds.cn/personal/feedback

参考资料
(0)
下载
登录查看完整内容