我们体内的细菌,分子和化学物质为我们的健康提供了重要线索,科学家们正在创造能够以最简单的方式利用这些信息的传感器。这些传感器可以被吞下以警告肠道问题,植入以监测伤害恢复情况,或者只是坐在牙齿上跟踪您的嘴巴状态。
肠道传感器的大小与笔帽大小相当,并且充满了科学家通过基因工程检测血液中的化合物(称为血红素)的细菌,如果血红素存在则会发光。传感器可以吸收细菌的光芒,然后ping智能手机应用程序。(将来,它也可以提取其他化合物。)
根据本周发表在“ 科学 ”杂志上的一项研究,该传感器目前仅在猪身上进行了测试 ,但它有可能成为一种侵入性较小的方式来窥视体内并检查胃肠道和胃部问题。“如果你已经超过50岁了,你应该去看医生进行结肠镜检查,但是如果你可以吞下药片告诉你早期的感染迹象怎么办?”研究报告的共同作者,生物工程师Timothy Lu说。麻省理工学院。
这不是唯一的这种传感器。去年,美国食品和药物管理局批准了一种“数字避孕药”,可以密切关注患者是否服用了药物,而且早期的人体试验已开始研究能够追踪气体的药丸。麻省理工学院的团队也希望在人体中测试他们的传感器,但他们需要先做一些改进。研究人员告诉Stat News,它需要大约三分之一,医生也能够准确追踪传感器在肠道中的位置。
除了胃病,另一个新的传感器有一天可以帮助你处理身体伤害。在上周发表在Nature Electronics上的一项研究中,科学家设计了一种可植入的传感器,可以帮助进行物理治疗。它然后分解,所以不需要另外的手术来取出它。该研究的共同作者,斯坦福大学重建外科教授Paige Fox说,这种传感器由橡胶材料制成,长度不到三分之一英寸,专为肌腱损伤而设计。
肌腱损伤可能很难修复。肌腱没有太多的血液供应,它们慢慢愈合,而且它们疤痕而不是产生一种全新的,健康的肌腱。严重的肌腱损伤通常需要手术才能将所有东西缝合起来,而这就是植入传感器的时候。福克斯说,它可以测量压力和压力,它可以帮助患者进行康复治疗。被告知“半强度使用你的手”或“将你的肌腱弯曲30度”似乎是主观和令人困惑的。收集此信息并将其发送到智能手机的传感器可以提供更有用的反馈 - 例如“使用更多强度” - 从而加快恢复过程。
尽管如此,这项技术尚未在人类中进行过测试。对于他们的研究,科学家将传感器植入大鼠背部。大鼠没有任何副作用,并且装置自身分解。(通过用或多或少的材料包装传感器,研究人员还可以准确控制降解所需的时间。)接下来,他们看到这是否可以用于不同类型的伤害,并希望进行测试,以便为人们清除它。
安装在我身体深处的传感器可以提供安装在其上的传感器。由塔夫斯大学的生物工程师创建,它们看起来像小金色贴纸。它们有三个不同的层,它们共同吸收唾液中的化学物质。然后将该信息发送到移动电话。根据最近发表在“ 高级材料技术 ”杂志上的一项研究,当科学家在人体中对其进行测试时,传感器成功检测到了葡萄糖,酒精和盐。
研究作者和塔夫茨生物工程师Fiorenzo Omenetto表示,虽然这种装置已经得到了大量宣传,因为它有助于人们饮食,但它对于确定卡路里计数还不够灵敏。他的团队对使用传感器治疗疾病更感兴趣。唾液含有大量的激素,可以提供实时的健康信息,或用于诊断从口腔癌到糖尿病的疾病。Omenetto说,接下来的挑战是使材料更好,以便传感器可以准确地获取更多种类的信号。
所有这些研究都是早期的,但这意味着我们更接近于使用技术将数据从我们的身体内部传输到外部,我们可以在这里进一步了解。