Nya Biosensorer kommer att göra din smartphone till en Tricorder

Det verkar som om dessa dagar, smartphones blir jam-packade med fler sensorer Att bygga den perfekta smartphone Att bygga perfekt Smartphone-smartphones förbättras hela tiden. Den perfekta smartphone finns dock inte ännu. Vilket är ett problem vi försöker avhjälpa. Läs mer och fler funktioner än någonsin tidigare. När det gäller hälsa har vissa av dessa sensorer möjlighet att vända telefonen till en medicinsk tricorder direkt ut ur Star Trek.

Varför skulle du behöva biosensorer i din smartphone? Det finns många anledningar. Oavsett om du har ett specifikt medicinskt tillstånd som kräver konstant övervakning, eller du är bara en fitnessentusiast Google Fit Review: Kommer den här appen att göra dig friskare? Google Fit Review: Kommer den här appen att göra dig friskare? Googles inträde i smartphoneshälsan är här: Google Fit. Låt oss ta en titt på vad som gör det unikt och hur det staplar upp mot tävlingen. Läs mer som vill logga in med dina viktigaste kroppsberäkningar, det finns biosensorer på grund av att snabbt träffa smarttelefonmarknaden som gör dig väldigt glad.

Övervakning av blodsyror

Övervakning av din hjärtfrekvens eller din kroppstemperatur är standard på många wearables som Fitbit Kickstart Din sommar fitness och viktminskning med FitBit Kickstart Din sommar fitness och viktminskning med FitBit När sommaren närmar sig börjar många av oss tänka lite mer seriöst om vår vikt. I synnerhet är det den tiden då man oroar sig för hur de kommer att se ut i de här sommardräkterna ... Läs mer (Amazon) eller Jawbone Fitbit Flex vs Jawbone UP: En jämförande recension Fitbit Flex vs Jawbone UP: En jämförande recension I dagens värld saknar ingenting det faktum att vi flyttar i en riktning där kvantifiering och inspelning av saker obsessivt är typ av norm. Vi använder Foursquare för att kolla in platser, vi tar irriterande ... Läs mer (Amazon), men vad händer om du kan göra samma sak och mer med din smartphone?

Gå in i Project Ara, ett hälsovårdsprojekt som lanserades av ingen annan än Google (tro det eller inte), som lovar att övervaka syrehalten i ditt blod med en enkel fingerspänning på en speciell sensor.

Blodsyresensorn, kallad en pulsoximeter, är faktiskt monterad på en enda modul som bara utgör en av de många modulerna som ingår i Project Ara Project Ara: Hur din nästa smartphone kommer att byggas av dig Projekt Ara: Hur din nästa smartphone kommer Byggs av dig Du köper en dyr enhet och den går perfekt i arton månader. Då börjar det gradvis bli långsammare, och lagringen fylls upp, och batteriet håller inte så länge. Läs mer . Projektet är faktiskt en av a “modul-” smartphone där du i princip kan mixa och matcha de moduler du vill ha. Det är i grunden en specialbyggd smartphone där du kan lägga till alla sensorer som är viktiga för dig.

Pulsoximetersensorn lyser rött ljus och infrarött ljus direkt i huden och förhållandet mellan infrarött ljus och rött ljus som absorberas (och inte återges till sensorn) gör det möjligt för modulen att bestämma hur mycket syre det finns i ditt blod. Detta beror på att det infraröda ljuset faktiskt absorberas av hemoglobinet (ett protein i röda blodkroppar) och mängden syre närvarande påverkar infraröd absorption.

Om du någonsin varit i akuten och du har haft en av de konstiga enheterna som klippts på fingret, har du redan haft den här teknologin på dig!

Varför skulle du veta att syremättnaden av ditt blod är viktigt? Det finns många saker som kan orsaka lågt syrehalt i blodet, inklusive:

• Lungsjukdom eller lungskada
• Lungemboli (blodpropp i artären)
• Hjärtsvikt
• Anemi

Vilken sjukdom eller sjukdom som helst som leder till minskad gasutbyte i lungorna kan väsentligt skada blodets syrehalter och det kan vara ett viktigt varningsskylt för större hälsoproblem senare.

Medan Googles modulära telefonidé är ganska cool är blodsyresensorn inte ny. Faktum är att många telefoner - som Samsung Galaxy Note 4 - kommer med den teknik som byggdes direkt in i den. Liksom liknande Samsung-enheter, kommer den förinstallerad med en app som heter S Health, som har en komponent som heter SpO2 för att mäta dina syrgasnivåer i blodet.

Du lägger bara fingertoppen över sensorn, och inom ca 10-15 sekunder får du läsning.

Samsung slog Apple till tekniken - men Apple har byggt tekniken i sin nya Apple iWatch Hur Apple Watch vann mig över hur Apple Watch vann mig När Apple tillkännagav sin senaste gadget var jag inte helt imponerad. Jag ignorerade hype, ignorerade recensionerna och förbeställde inte en för mig själv. Självklart höjde jag. Läs mer produkt.

Miljökifter

Några Star Trek fan kommer komma ihåg scener där en “bortalag” skulle stråla ner till en planets yta och börja skanna miljön för tecken på livet.

Skulle inte vara cool om din telefon kan skanna miljön på samma sätt? Tja, om forskare vid University of Illinois har sitt ord kommer det att bli en möjlighet inom en snar framtid. År 2013 utvecklade forskare en kilformad vagga till iPhone, fylld med olika linser och filter som gör det möjligt för iPhones optiska sensorer att upptäcka biologiska agens i miljön, inklusive molekyler, virus och toxiner (i grunden en spektrometer).

Enligt pressmeddelandet från University of Illinois erbjuder tekniken mätningar lika exakta som en spektrofotometer på $ 50.000, men innehåller bara 200 dollar av optisk utrustning. Forskarna säger att de potentiella användningarna för denna teknik är spännande.

“Att ha sådana känsliga biosensningsegenskaper i fältet skulle kunna möjliggöra spårning på grund av grundvattenförorening, kombinera telefonens GPS-data med biosensningsdata för att kartlägga spridningen av patogener eller tillhandahålla omedelbara och billiga medicinska diagnostiska test i fältkliniker eller kontamineringskontroller livsmedelsförädling och distributionskedja.”

Vaggan använder en fotonisk kristall som använder förändringar i våglängder av ljus som passerar genom det som olika biologiska agens bifogar det för att analysera sminken av dessa medel. Kristallen kan analysera celler, patogener och till och med DNA av biologisk materia. Vaggan fungerar som ett mikroskop, där användaren anbringar den biologiska materien på den fotoniska kristallglaset och sedan sätter in bilden i vaggan för analys av appen.

Forskarna visade vaggan i en YouTube-video.

Appen söker i grunden efter ett gap i vågljusspektret för att bestämma hur smink av biologisk materia analyseras. En sådan överkomlig teknik kan förändra hur hjälpmedarbetare runt om i världen tillhandahåller hälsovård och miljöanalys till samhällen där den tekniken kan rädda liv.

Detta liknar den spektralanalyssensorteknik som utvecklades av Argonne National Laboratory 2006 för att analysera och upptäcka närvaron av kemiska, biologiska och nukleära material, avsedda att användas i “nationella säkerhetsansökningar”. University of Illinois ansökan ger denna typ av imponerande miljöanalyssteknik till den dagliga användaren, i ett prisvärt paket.

Det finns redan startar hoppar på bandwagon, med Fringoe, ett Singapore-företag, som tar förbeställningar för sin spektrometer för iOS-enheter, och en molekylär spektrometer som heter SCIO som låter dig analysera kalorierna i din mat på några sekunder. Fler enheter kommer säkert att dra nytta av teknik, och smartphone-tillverkare kan till och med integrera det direkt i telefoner.

Hälsoövervakning på steroider

De flesta smartphones har idag möjlighet att övervaka en persons hjärtfrekvens eller deras syrehalt i blodet (som beskrivits ovan), men vad händer om din smartphone kontinuerligt kan övervaka saker som elektriska signaler från ditt hjärta (elektrokardiogram) eller blodsockernivån?

Under 2012 gjorde forskare från Wilfrid Laurier University precis det som pilotade a “kontinuerligt system för övervakning av flera sensorer av fysiska fysiska förhållanden och det dagliga livet) med bara en smartphone och tillämpliga bärbara sensorer.” Rapporten publicerades i tidskriften Telemedicin och e-hälsa.

Principforskare Sean Doherty samarbetade med Toronto Rahabilitation Institute för att inrätta 40 diabetes patienter med blodglukosövervakningsenheter som skulle övervaka patienterna och samla in data i 72 timmar. Det som gjorde pilotprojektet så unikt är att sensorn inte krävde att patienten sticka fingret mot blod, det kommunicerades direkt med patientens smartphone och det använde GPS för att försöka korrelera platsinformation med blodsockerdata.

Pilotstudien visade att en sådan inställning fungerade, och tillhandahöll korrekt och användbar information om patientens hälsa.

“Alla utom tre ämnen övervakades framgångsrikt under hela studietiden. Smartphones visade sig vara ett effektivt nav för hantering av flera dataströmmar men krävde uppmärksamhet på problem med datakomprimering och batteriförbrukning. EKG-, accelerometer- och blodglukosanordningar utfördes tillräckligt så länge som ämnen bär dem.”

Med tanke på att det finns över 25 miljoner barn och vuxna i USA med diabetes är potentialen för en sådan icke-invasiv sensor och övervakningssystem en bransch i sig.

Tekniken för att övervaka blodsockret är icke-invasivt här, men med tvivelaktighet. Ett företag som heter Glucowise säljer en icke-invasiv sensor som kan bestämma blodsockerkoncentrationen vid kapillärnivån. Den använder lågfrekventa, högfrekventa radiovågor runt 65 GHz-intervallet för att tränga igenom tunna hudytor (som mellan tummen och pekfingret eller öronloben) och mäta blodets egenskaper.

Det är ännu inte sett hur effektivt detta tillvägagångssätt är. Icke-invasiva tekniker för blodglukosövervakning har försökt många gånger tidigare och de misslyckas - till exempel HG1-c-enheten som utvecklats av C8 MediSensors, ett företag som Apple kontaktat om att kunna integrera tekniken med Apple iWatch. Det tog inte lång tid för Apple att inse att tekniken inte bidrog till en bärbar enhet av många anledningar:

• Det krävde fullständigt mörker att hämta på vilken tidigare C8-anställd Charles Martin kallade “svag signal som emitteras av glukosmolekylerna.”
• Det krävde ett stort batteri, med energibehov för stora för Apple iWatch.
• Användare skulle behöva applicera en gel på huden för en mer korrekt läsning.

Utmaningarna är skrämmande, men det hindrar inte otaliga start-ups från att öka utmaningen, till exempel Infra, en bärbar handledskärm som ger blodsocker, blodtryck, puls, syre nivåer och mer, inte invasivt. Produkten Indiegogo-kampanjen slutade den 21 oktober 2014 och uppnådde $ 12.861 över sitt mål på $ 50.000 i finansiering. Företagets hemsida erbjuder fortfarande inte produkten till salu, med en “Titta på vår lansering” visas fortfarande i avsnittet Nyheter.

Nya sensorer öppnar nya möjligheter

Alla dessa sensorer, om de framgångsrikt integreras i befintlig smartphone eller smart klockprodukter, lovar att omvandla liv.

Tänk dig att aldrig behöva sticka fingret igen för att få dina blodsockernivåer. Tänk dig att få en komplett rapport om alla dina vitala tecken - blodsyre, blodtryck och EKG-avläsningar - okej på din smartphone-skärm när du är redo att träna. De bästa hälso- och fitnessapplikationerna från Runtastic Sätt på testet Den bästa hälsan och Fitness Apps av Runtastic Lägg till Test Runtastic, skaparna av en av de bästa fitnessapplikationerna för Android, har också många andra appar. Vi tittar på dem alla för att se om de är värda din tid. Läs mer . Tänk dig att helt enkelt trycka på en knapp och få en fullständig lista över luftkvaliteten i ditt hem, komplett med en lista över luftföroreningar som kan vara skadliga för din familjs hälsa.

Möjligheterna är oändliga, och det enda som håller det tillbaka är egentligen bara utvecklingen av praktiska sensorer själva. Många av dem är mycket nära lönsamma och andra är redan tillgängliga och behöver bara integreras i nya smarttelefonplattformar.

Vilka nya sensorer skulle du älska att se på din framtida smartphone? Finns det några intressanta användningsområden du kan tänka dig för sensorerna ovan? Dela dina tankar i kommentarfältet nedan!

Bildkrediter: Afrika Studio via Shutterstock, University Illinois Cradle Foto av Brian T. Cunningham, Bild av Sean Doherty med hjälp av Inside Laurier, Glucowise sensor bild med tillstånd av Glucowise

Utforska mer om: Biometri, Hälsa, Smart Sensor.