การตรวจเลือดอาจเป็นวิธีมาตรฐานปัจจุบันในการติดตามตัวชี้วัดบางอย่างของสุขภาพของบุคคล แต่โครงการใหม่ที่นำโดยกองทัพสหรัฐสามารถเปลี่ยนวิธีการตรวจสอบสุขภาพ
ปรากฎว่าตัวชี้วัดสุขภาพเดียวกันหลายตัวที่ไหลในเลือดมนุษย์ก็มีเหงื่อออกเช่นกัน โครงการทหารของสหรัฐอเมริกามีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาผิวหนัง "ไบโอเซนเซอร์"การติดตามสิ่งที่ไหลออกมาในเหงื่อของทหารเพื่อตรวจสอบสุขภาพของพวกเขาและปรับปรุงประสิทธิภาพของพวกเขาอุปกรณ์ไฮเทคซึ่งมีลักษณะและความรู้สึกเหมือนผ้าพันแผลกาวสามารถนำมาใช้ในการรวบรวมการวัดแบบเรียลไทม์เช่นอัตราการเต้นของหัวใจอัตราการหายใจและความชุ่มชื้นนักวิจัยกล่าว
“ มันออกไปจากแนวคิดของคุณไปโรงพยาบาลพวกเขาใช้ขวดเลือด 10 มิลลิลิตรและสองสามชั่วโมงหรือหลายวันต่อมากลับมาพร้อมกับคำตอบ” Josh Hagen วิศวกรเคมีของ Wright-Pattons -มนุษย์ไบโอนิค: เทคโนโลยี 10 อันดับแรก-
เซ็นเซอร์ - ชิปอิเล็กทรอนิกส์แบนที่ฝังอยู่ในผ้าพันแผล - ถูกออกแบบมาเพื่อบันทึกข้อมูลสุขภาพที่สามารถดาวน์โหลดไปยังสมาร์ทโฟนและคอมพิวเตอร์ ทหารต้องการใช้เทคโนโลยีนี้เพื่อเรียนรู้วิธีที่ดีที่สุดในการปรับใช้ทหารและวิธีการให้พวกเขาทำงานในประสิทธิภาพสูงสุด
เลือดและเหงื่อ
นักวิจัยที่ห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพอากาศ (AFRL) เริ่มครุ่นคิดถึงความคิดในปี 2009 เมื่อ Morley Stone หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ของปีกมนุษย์ที่มีประสิทธิภาพ 711 ได้แบ่งปันภาพของแพทช์ transdermal - แพทช์กาวที่ส่งยาไปยังกระแสเลือด - และแนะนำว่าพวกเขาใช้อุปกรณ์ที่คล้ายกันเพื่อตรวจสอบรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับร่างกาย
สัญญาณชีพมีความสำคัญ แต่ AFRL ก็สนใจที่จะดูไบโอมาร์คเกอร์ที่บ่งบอกถึงความเครียดหรือความเหนื่อยล้า Hagen บอกกับ Science Live biomarkers เหล่านี้อาจรวมถึงการวัดโดปามีน (สารเคมีในสมองที่เกี่ยวข้องกับความสุข), คอร์ติซอล (ฮอร์โมนความเครียด) หรือไบโอมาร์คเกอร์ที่มีศักยภาพอื่น ๆ สารเคมีและฮอร์โมนเหล่านี้ได้รับการศึกษาอย่างดีในเลือด แต่วิธีที่ปรากฏในเหงื่อไม่เป็นที่เข้าใจกัน
ความก้าวหน้าเกิดขึ้นในปี 2551 เมื่อเอสเธอร์สเติร์นเบิร์กอดีตนักวิจัยของสถาบันสุขภาพแห่งชาติซึ่งปัจจุบันเป็นผู้อำนวยการวิจัยศูนย์การแพทย์เชิงบูรณาการของรัฐแอริโซนาที่มหาวิทยาลัยแอริโซนาในทูซอนนำการศึกษาเกี่ยวกับนักชีวภาพเหงื่อ เธอค้นพบว่านักชีวภาพสามารถพบได้ในเหงื่อที่มีความเข้มข้นเกือบเหมือนกันตามที่พบในเลือด
ฮาเจนจำได้ว่าหลังจากอ่านกระดาษเขาได้ดึงบทความวารสารปี 1954 เกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของเหงื่อซึ่งชี้ให้เห็นว่าสิ่งใดก็ตามที่พบในเลือดที่สามารถละลายในน้ำจะปรากฏขึ้นในความเข้มข้นของเหงื่อ นักวิจัยที่ AFRL ตัดสินใจทดสอบแนวคิด
การสวมใส่ได้
ความท้าทายแรกคือการทำให้เซ็นเซอร์มีขนาดเล็กพอที่จะสวมใส่นักวิจัยกล่าว ทรานซิสเตอร์อาจมีขนาดเล็กในวันนี้ทำให้ง่ายต่อการวางบนร่างกายของทหาร AFRL กำลังรวมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เข้ากับวัสดุที่ออกแบบมาแล้วด้วย "ความสามารถในการสวมใส่ผิวหนัง" ในใจเช่น Band-Aids
กุญแจสำคัญคือการทำชิปอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ซิลิกอนใช้แทนกันได้ตามสิ่งที่จำเป็นต้องวัด เซ็นเซอร์แต่ละตัวควรมองหานักชีวภาพเฉพาะในเหงื่อ แต่ต้นแบบอาจรวมถึงเซ็นเซอร์หลายตัวขึ้นอยู่กับสิ่งที่จำเป็น Hagen กล่าว
ผ้าพันแผลขนาดเล็กสามารถวางไว้ที่ไหนสักแห่งบนร่างกาย - การหาตำแหน่งที่เซ็นเซอร์ทำงานได้ดีที่สุดจะเป็นส่วนหนึ่งของการทดสอบที่กำหนดไว้สำหรับปีหน้า ขั้นตอนการทดสอบจะวัดอิเล็กโทรไลต์ซึ่งร่างกายขับถ่ายในเหงื่อออกเป็นตัวบ่งชี้ถึงระดับความชุ่มชื้นของบุคคล อิเล็กโทรไลต์สามารถตรวจพบได้ในเหงื่อที่เกณฑ์ที่สูงกว่านักชีวภาพที่มีศักยภาพอื่น ๆ ซึ่งทำให้พวกเขาเป็นกรณีทดสอบที่ดี Hagen กล่าว
จนถึงตอนนี้โครงการคาดว่าจะมีราคาหลายล้านดอลลาร์ แต่เมื่อมีต้นแบบการทำงานของไบโอเซนเซอร์แล้วทหารต้องการทำให้เทคโนโลยีพร้อมใช้งานสำหรับการใช้งานพลเรือนเพื่อให้แต่ละหน่วยมีราคาไม่แพงมากขึ้นนักวิจัยกล่าว
ประโยชน์ของพลเรือนอาจเป็นเรื่องก้าวล้ำ Hagen กล่าว นักกีฬาสามารถตรวจสอบการแสดงของพวกเขาแบบเรียลไทม์เพื่อบรรลุเป้าหมายการออกกำลังกายในขณะที่เด็กหรือผู้ที่กลัวเข็มสามารถใช้ไบโอเซนเซอร์เหล่านี้เพื่อรวบรวมข้อมูลที่ได้รับจากการตรวจเลือดโดยปกตินักวิจัยกล่าว
ติดตาม Elizabeth Howell@howellspaceหรือวิทยาศาสตร์สดบน Twitter@livescience- เรายังอยู่ด้วยFacebook-Google+- บทความต้นฉบับเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์สด-
