新しく開発されたウェアラブル技術は、重要なデータについてあなたの汗を分析することができます

2016-02-17
テニスプロの錦織圭は、2016年全豪オープンの試合中に汗を拭き取ります。マイケルドッジ/ゲッティイメージズ

私たちのほとんどは、汗を他の人に気づかれたくない粗大なものと考えています。そのため、制汗剤とデオドラントは180億ドルの産業になっています。しかし、科学者たちは、トレッドミルでジョギングしているときに1時間あたり1.6クォートもの水分を排出できる300万個ほどの汗腺から何が出るかにかなり興味を持っています。

新しく開発された柔軟なセンサーアレイは、発汗からデータをマイニングできます。

発汗の約99%は水ですが、残りの1%の化学組成は、 脱水症状や倦怠感など、瞬間的な身体状態に関するあらゆる種類の重要な情報を明らかにする可能性 があります。汗腺は腎臓、肺、その他の臓器から生成される化学物質を排出するため、汗は全体的な健康に関する情報も提供します。これは個人のビッグデータと考えてください 。

そして、血液や尿とは異なり、汗には潜在的に大きな利点があります。あなたはいつも汗をかいているので、それは医師やアスレティックトレーナーが理論的には継続的に監視できるものであり、針であなたを止めて突き刺したり、おしっこをしたりする必要はありません。秘訣は、個人の水分の小さなサンプルを採取するために体に装着できるガジェットを用意することです。これは、発汗用のFitbitの一種であり、複数の化学マーカーを一度に測定します。

ウェアラブル発汗モニター

実は、カリフォルニア大学バークレー校の研究者たちはすでにこの事件に取り組んでいます。Natureに最近掲載された記事で、彼らは新しい発明について説明しています。ブドウ糖、乳酸塩、ナトリウム、カリウム、体温を検出できる一連の電子センサーを含むウェアラブルで柔軟なプラスチックパッチです。汗がセンサーに接触すると、センサーは電気信号を生成します。センサーはデバイスによって増幅およびフィルタリングされ、皮膚温度を使用して較正されます。その後、データはスマートフォンアプリにワイヤレスで送信されます。

これは、すべてがどのように見えるかを示すUCバークレーのビデオです。

「現在市販されているウェアラブルセンサーは、個人の身体活動とバイタルサイン(心拍数など)を追跡することしかできません」と、この研究の主任研究員であるカリフォルニア大学バークレー校の電気工学教授Ali Javeyは、電子メールで述べています。このような洞察を得るために、人間の汗は、便利かつ非侵襲的に取得できる生理学的および代謝的に豊富な情報を含んでいるため、優れた候補です。」

センサーは、汗の一滴のごく一部から正確なデータを取得することができます。電子機器は、リストバンドまたはヘッドバンドに収まるほど小さいです。これは、靴箱を満たすのに十分な回路を必要としていた以前の汗測定技術に比べて大きな改善です。

新開発のセンサーは、汗に含まれる多くの化学物質を検出できます。

持久力スポーツのアスリートにとって、この種のウェアラブルテクノロジー  は、脱水症状やけいれんが始まっていることを示すナトリウムとカリウムの低下を見つけるのに非常に役立ちます。グルコースを測定すると、アスリートの血流にその化学物質がどれだけ存在するかを知ることができます。彼のパフォーマンスを強化するために。

単なるスポーツ以上のもの

しかし、Javeyが指摘しているように、これはプロのアスリートやフィットネス愛好家のための単なるトレーニングエイドではありません。

「それらは、さまざまな生理学的および臨床的研究にも使用できます」と彼は言います。「汗バイオセンサーは、重金属中毒の診断、投薬を正当化するのに十分な重度のうつ状態にあることを人に警告すること、体が感染していることを知らせることなど、複数の医療用途を持つ可能性があります。」

ジェイソンHeikenfeld、シンシナティ大学の工学研究者が発明に伴う自然のエッセイに説明し、ウェアラブル汗監視デバイスの将来の世代、さらに多くの化学物質を監視することがあります。たとえば、体が飛行または戦闘モードにあるときに放出されるホルモンのコルチゾールは発汗で現れるので、そのようなデバイスはストレスを管理するのに大きな助けになる可能性があります。今日の社会。

また、一部の医薬品とその代謝物(体が分解したときに生成される化学副産物)も汗腺から排泄されます。これにより、医師は発汗モニタリングを使用して、患者の体内の薬物の有効量を監視し、浮き沈みを回避するように管理できるようになる可能性があります。

Javeyは、研究者が発汗監視技術の特許を申請しており、数年以内に市場に出されることを望んでいると述べています。彼はまた、それを完成させて、さらに少量の発汗からデータを取得できるようにしたいと考えています。これにより、運動していないときでも、デバイスを装着して1日中情報を生成できるようになります。Javeyが述べているように、目標は「最終的には病理学研究室を体に正しく配置すること」です。

今それは興味深いです

プロのスポーツチームは、アスリートのパフォーマンスを監視し、トレーニングを微調整するために、ウェアラブルセンサーテクノロジーにますます依存しているようです。NBAのチームの半分は、プレーヤーに心拍数モニターを装着させていますが、オーストラリアの会社Catapultが開発したデバイスを使用して、ゲーム中にプレーヤーがどれだけ動いたかを追跡しているチームもあります。

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