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  看过小威廉姆斯在网球训练场上挥汗如雨的场景么?注意,在她旁边陪练的可不是教练,而是全神贯注收集信息的科学家!

  这些科学家并不是将运动员当作人体实验的小白鼠,而是通过运动员的汗液来分析他们的身体状况。

  是的,你没有听错,不是血液,而是通过简简单单的汗液,大多数人就能知道自己的许多身体指标。

  图片来源:图虫创意

  这就不得不介绍一下这款神器的教父——来自美国的约翰·罗杰斯(John Rogers)和他的团队。

  罗杰斯的团队中几乎人人都是所谓的“神队友”,从生物工程专家到人工智能大数据工程师,这群人夜以继日地开发更安全、更高效的可穿戴健康设备,做着苹果公司的颠覆者。

  下面就让小编来带大家具体看看,这款神器到底有何特殊之处。

  传统的苹果手表和Fitbit收集健康数据主要通过计步、检测心率和睡眠规律等方式收集健康信息。收集的方法主要采取力学为主的机械收集模式,这种收集方法和人体在一天产生的种种生物指标、各种人体有机物及无机离子关系不大。

  罗杰斯和他的团队采用了更能准确实时反应穿戴者健康数据的测量方法,即利用人体在一天24小时不间断排出的汗液,来进行对汗液的化学电离分析和液体比色法分析。

  奥地利林茨的约翰内斯·开普勒大学(Joannes Kepler University Linz)教授马丁·卡尔腾布鲁诺(Martin Kaltenbrunner)表示:“这是人类第一款整合了化学分析和比色法的可穿戴健康设备。”

  在用户体验方面,罗杰斯和他的团队也下了不少功夫。这款设备根本不用你去“穿”,因为你只需把它轻轻地贴在皮肤表面,一切就大功告成了。

  研发团队也充分考虑到了设备的清洁问题,毕竟每天都会在设备里积攒大量的汗液,不清洁是不行的。

  研发者从用户的角度出发,设计出了收集汗液和检测电子元件分离的设计模式,解决了传统可穿戴设备清洁难的问题。

  用户根本不需要担心,是否得用USB才能把健康数据传输到自己的电脑上。这款设备和大家平时所熟悉的苹果手表没有任何不同,除了拥有无线蓝牙功能外,设备同时避免了传统健康测试设备,如电子血压计这样需要电池的特点,正真做到了“轻”。

  对大多数“刨根究底”的理科男和医生大大们,小编就来带你们简单了解一下这款神器的运行机制。

  根据功能用途的不同,设备主要分为两个可互相分离的部分。接触皮肤的部分,通过像头发根一样粗细的微型导管达到取液、输液和储藏液体样本的功能。

  设备的电子部分会对收集到的体液进行电离子和比色法分析,需要注意的是,这两种分析方法都存在一些不足。电离子分析很容易受到外界杂质等诸多因素影响,得出不理想的结果。比色法量化难度较大,比较基准模糊。

  该设备采取的分析模式同时借鉴了两种方法,增大了测量结果的可信度和准确性。

  大家一定想问,这样高科技的神器究竟可以干什么呢?答案是可以用来测体液PH值、乳酸、血糖和血液中氯离子浓度(小编注:血液离子紊乱相关)。

  这是否意味着,以前只有通过收集血液才能得到的健康信息,现在只需要轻轻一贴就可以解决了。再也不用担心护士姐姐来抽血了。

  设计团队还希望把设备用于更多的医学诊断上,如囊性纤维化的筛查。这是一种极为罕见的遗传性疾病,现在医生可以借助该设备氯离子浓度分析诊断儿童患病的可能性。

  该设备在糖尿病监控方面的运用更为普遍。2017年,全美有近3千万人患有该疾病。美国食药管理局审核的有效监控手段还停留在入侵介入型的针管介入模式。尽管针管极为细微,但是仍然很难做到完全无痛。而这项新设备的产生,对于广大糖尿病患者而言无疑是姗姗来迟的福音书。

  然而任何科技的发展无法一蹴而就,科技创新从来都是在不断改进和不断完善。

  来自斯坦福大学的卡洛斯·米拉教授(Carlos Milla)就指出,测试汗液中的葡萄糖和测试血糖并不能完全等同。汗液中的葡萄糖值一般比血糖值在时间上延迟30~60分钟,从糖尿病监控的角度上来讲是不准确的。

  即便如此,对于罗杰斯和他的团队来说,从健康测试的角度,这款设备相较于其他同类型设备无疑具有划时代意义。

  该设备也受到了国际知名品牌的青睐,法国个人保健巨头莱雅和美国运动饮品市场领头羊佳得乐都对这款设备表达了浓厚的兴趣。

  对于罗杰斯和他的团队来说,这个设备不仅仅是一个产品,更像是匠人手中的一件工艺品、一块不断打磨和自我革新的掌中瑰宝。纽约现代艺术博物馆把它作为永久藏品,也许就是对它最好的回馈。

  参考资料:

  1.Science Advances: Battery-free, skin-interfaced microfluidic/ electronic systems for simultaneous electrochemical, colorimetric, and volumetric analysis of sweat

  2.The New York Times: Your Sweat Will See You Now

责任编辑:张伟