Десять лет назад казалось маловероятным, что температура человека, частота сердечных сокращений и дыхание могут постоянно измеряться устройством, заключенным в тонкую тонкую резиновую ленту, но в 2017 году Fitbits и Apple Watches почти так же распространены, как и мобильные телефоны. Однако, если недавно опубликованные исследования будут направлены в правильном направлении, внешние устройства для мониторинга состояния здоровья в скором времени будут устаревшими. Они будут заменены внутренними, проглатывающими устройствами.
Эти проглатываемые капсулы с автономным питанием могут следить за жизненными циклами в течение нескольких недель, передавая измерения на мобильный телефон, чтобы вы могли оставаться на 100 процентов до настоящего времени со всем своим телом. Устройства могут также использоваться для доставки наркотиков, особенно в случае размера дозы некоторых препаратов, контролирующих артериальное давление, которые врачи должны адаптировать к тому, как реагирует организм человека.
Идея этих грызунов для здоровья была первоначально вдохновлена концепцией лимонной батареи - общего проекта начальной школы, в котором фактическая батарея изготавливается путем прилипания кусков цинка и меди в лимон. Исследователи из Массачусетского технологического института, Бригама и женской больницы приняли эту концепцию и обнаружили, что они могут создать батарею с кислотой желудка (вместо фруктов) и небольшой датчик с цинковыми и медные электроды снаружи. Это означает, что ваше тело фактически действует как аккумулятор трекера.
Хотя эти устройства в настоящее время тестируются на свиньи, скорее всего, они скоро сделают свой путь людям, потому что исследования идут неплохо. Когда свиньи проглатывают устройства, электроды реагируют со своей желудочной кислотой и производят достаточно электричества для питания датчика температуры. Кроме того, он включает беспроводной передатчик, который передает данные каждые 12 секунд в среднем за шесть дней до того, как устройство пройдет через их тела.
«Я думаю, что это действительно открывает разные возможности для использования долгосрочных систем-резидентов в организме», - говорит Джованни Траверсо, ведущий автор исследования. Он и его коллега-исследователь Роберт Лангер отмечают, что большинство поглощаемых электронных устройств питаются от небольших батарей, которые становятся рисками для безопасности из-за простого факта, что они саморазряжаются с течением времени. Это побудило их изучить возможность использования тела для создания энергии.
Чтобы начать, у них свиньи проглотили прибор, чтобы измерить, сколько электричества может быть произведено в желудке и кишечнике. Затем они разработали капсулу прототипа: около 40 миллиметров в длину и 12 миллиметров в диаметре. В конце концов они считают, что капсула может быть уменьшена до одной трети размера, что, вероятно, позволит им добавлять другие типы датчиков и разрабатывать их для таких применений, как долгосрочный мониторинг жизненно важных признаков.
«Эта работа может привести к появлению нового поколения электронных проглатываемых таблеток, которые когда-нибудь позволят новым способам мониторинга состояния здоровья пациентов и / или лечения заболеваний», объясняет Лангер.
Ученые не участвуют в исследовании. «В этой статье сообщается о захватывающей и удивительно широкой коллекции достижений в области« проглатывающей »электроники - от биоресурсных источников питания до энергоэффективной электроники, современных датчиков / исполнительных механизмов и систем беспроводной связи», - сказал Джон Роджерс, профессор материаловедения и инженерии на Северо-Западе Университет, который не участвовал в исследовании, говорит. «Эти типы систем имеют большой потенциал для решения важных клинических потребностей».
Еще не выбрасывайте свой Fitbit или Apple Watch! По словам Траверсо, это будет не менее трех-пяти лет до того, как устройства будут проверены на людях. Но если исследования продолжаются в правильном направлении, вы просто можете проглотить свои устройства для мониторинга состояния здоровья в 2020-х годах.
Что вы думаете?
Считаете ли вы, что приемлимые устройства для мониторинга состояния здоровья станут предметом будущего? Вы чувствовали бы себя комфортно с глотанием? Считаете ли вы, что эти системы революционизируют медицинскую промышленность?
