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伯克利加利福尼亚大学:未来健康追踪器形如创可贴 实时监控血液含氧量
作者:华凌 | 2014/12/17 2:26:37 | 浏览:1839 | 评论:0

  美国伯克利加利福尼亚大学的工程师开发出一种外形犹如创可贴一样的新型有机光电传感器,可作为未来健康追踪器测量运动过程中的人体血液里氧气含量的增加。相关研究成果发表在近日出版的《自然·通信》上。

  现在市场上有各种不同的脉搏血氧仪,测量脉率和血氧饱和度的水平,但这些设备使用的传统电子产品比较僵化,通常被固定在手指或耳垂上。

  据物理学家组织网近日报道,这所大学电气工程与计算机科学副教授安娜·阿里亚斯介绍说:“新开发出的这种有机光电传感器能实现硅与有机或碳基材料的设计切换,研究人员能够最终创建一个很薄、廉价和灵活得像创可贴的装置,可以在赛道上慢跑或徒步上山期间使用。新的原型装置与传统的脉搏血氧计相比,脉搏和氧气读数一样准确。”

  传统的脉搏血氧仪通常使用发光二极管(LEDs)发出的红光和红外光通过指尖或耳垂,检测有多少光能通过其另一边。明亮的、富含氧气的血液能吸收更多的红光,而暗色调、贫氧的血液吸收更多的红外光。两个波长的比率显示出血液中含氧量的多少。

  对于有机传感器,研究人员用红色和绿色的光,当区分血液中氧气水平高和低的量时,其与红光和红外光是有类似差异的。利用一个溶液处理系统,研究人员把绿色和红色有机发光二极管和半透明的光探测器放置在柔性塑料片里,通过检测新鲜动脉血流量模式,这个仪器可以计算出脉搏。

  阿里亚斯说:“研究发现,如果用不同波长测量,它在工作;而如果使用非常规的半导体材料,它也在工作。并且,有机电子仪器是灵活的,可以很容易地与身体契合。”

  她说:“目前常规血氧仪组件相对昂贵,如果它们被污染了,医务人员需要对其消毒。相比之下,有机电子仪器相当便宜,可以像创可贴一样一次性使用。”

新型可穿戴设备问世 能即时监测周围空气质量

  利用手机硬件和软件,我们可以计算步速、计算卡路里。最近,加拿大一新创公司推出了一款新型可穿戴设备,称为TZOA包围追踪器,可以即时监测人们周围的环境状况,如空气质量、紫外线强度等。

  公司的合伙创始人劳拉·莫伊说:“我们觉得,人们忽略了我们身体周围正在发生的事——阳光、空气质量、其他无法触及但会影响我们健康和状态的事物。”

  据物理学家组织网12月14日报道,在设计上,这种配置器可以直接检测环境中的空气污染和紫外线强度,TZOA通过蓝牙向智能手机发送并共享数据,iOS和安卓的App(应用程序)就会显示环境指标,指示空气污染和紫外线对用户的影响。一个带充电器的TZOA包围追踪器约142.56美元,估计明年8月上市。

  莫伊说,这款可穿戴设备不需直接戴在皮肤上,可以别在登山包、手提包上,甚至靴子外面,它的外观很吸引人。它不仅能监测环境对用户有什么影响,还能显示人群怎样影响了环境,在用户社区生成一张街道级的污染地图。它能生成实时的众源环境数据图。用户被充分授权可以查看并与同一社区的人共享数据,以构建一个环境知识生态系统。主导设计者阿夫辛·梅辛说,该产品的理念还包括让人们认识到我们呼吸的空气的宝贵。

  监测器能实时采集用户所在的环境数据,如果某个地方有数百个街道级的监测器在固定地工作,用户只要戴上这一装置,就自动成为这种“众源”空气质量监测系统的一部分,研究人员特里·道斯说:“从理论上说,只要带着这种设备出现在你的街区的人足够多,就能生成一份足够清晰的地图,为你提供当下环境的空气质量情况。”

  该设备有一个光学空气质量传感器,能探测PM2.5(空气中直径小于或等于2.5微米的固体或液体颗粒)和PM10。“我们的传感器能计算单个微粒,显示浓度,把PM10和PM2.5区分开,PM10更多是过敏原,而PM2.5对人体健康更有害。TZOA的数据先送入TZOA智能手机App做一定程度的处理,再送入云计算进一步处理。”

  用TZOA包围追踪器,你可以检测壁炉燃烧、煮饭、点蜡烛时造成的空气污染。研究人员说:“在我们的城市和家庭环境中,清洁和肮脏空气区混杂,我们看不见也无法发现。空气对我们至关重要,我们不该对它一无所知。”(常丽君)

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