新型智能手环:能监测人体健康和环境状况! 2018-08-08

导读


近日,美国罗格斯大学新布朗斯维克校区的工程师们创造出一种新型智能手环,它能与智能手机无线连接,并将带来新一波的个人健康和环境监控设备。


背景


近年来作为一种典型的智能可穿戴设备智能手环备受用户瞩目。国内外不少厂家都纷纷推出了自己的智能手环产品,目前市面上的智能手环可谓琳琅满目,功能繁多。除了传统手环的装饰功能外,智能手环还具备运动计步、移动定位、健康监测、睡眠监测、疲劳提醒等诸多功能。

一款可以通过汗液监测人体健康状况的手环

(图片来源:加州大学伯克利分校)


创新


近日,美国罗格斯大学新布朗斯维克校区(Rutgers University-New Brunswick)的工程师们创造出一种新型智能手环,它能与智能手机无线连接,并将带来新一波的个人健康和环境监测设备。

(图片来源:Abbas Furniturewalla)


他们的技术可以添加到手表和其他可穿戴设备中,用于监测心率和体力活动。这项研究的相关技术细节在线发表于《微系统和纳米工程(Microsystems & Nanoengineering)》杂志。


技术


这项研究的高级作者、该校工学院电气与计算机工程系助理教授 Mehdi Javanmard 表示:“它就像Fitbit手环,但却含有一个可以计算微粒的生物传感器,包括血细胞、细菌、空气中有机或无机的微粒。”


这种塑料手环包括一个柔性电路板和一个生物传感器。生物传感器含有一个比人类头发丝还细的通道或者管子,其内部嵌入了金电极。手环含有一个用于处理电信号的电路,一个用于数字化数据的微处理器,一个可以无线传输数据的蓝牙模块。


血液样本通过针刺的方法获取,血液经过通道流入,血细胞的数量被记录下来。然后,数据无线地发送至安卓智能手机的应用程序(app),app可以处理并显示数据。这项技术也可以兼容iPhone 及其他智能手机。

(图片来源:参考资料【2】)


在野外、办公室和医院,医疗专家可以迅速获取患者的血液测试结果,无需昂贵笨重的实验室设备。血细胞的计数可用于诊断疾病,例如红细胞计数低,可以作为内出血等状况的标志。


Javanmard 表示:“对于一系列的疾病来说,血细胞计数非常重要。白细胞计数异常的高与低,都会成为特定的癌症例如白血病的标志。


价值


论文的领导作者、电气与计算机工程系前本科生研究员 Abbas Furniturewalla 表示:“目前的可穿戴设备只能测量少数几个物理参数,例如心率和锻炼活动。可穿戴设备监测血液中不同细胞数量的能力,将个人健康监测带到了更高的水平。”


Javanmard 表示,新一代的手环可用于各种生物医疗和环境应用。患者将可以持续地监测他们的健康状况,并将结果发送至远端的医生。


Javanmard 表示:“对于具有许多空气污染物的地方,以及那些想要测量日复一日面临的微粒或者灰尘数量的人们来说,这项技术真的非常重要。例如,矿工可以对他们所处的环境进行取样。”


关键字


智能手环生物传感器柔性电子


参考资料


【1】https://news.rutgers.edu/smart-wristband-wireless-link-smartphones-could-monitor-health-environmental-exposures/20180806#.W2hFDShKi70

【2】Abbas Furniturewalla, Matthew Chan, Jianye Sui, Karan Ahuja, Mehdi Javanmard. Fully integrated wearable impedance cytometry platform on flexible circuit board with online smartphone readout. Microsystems & Nanoengineering, 2018; 4 (1) DOI: 10.1038/s41378-018-0019-0



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