彈性可拉伸電子元器件能直接貼服在皮膚上了。不僅如此，它還能夠測量重要的生命體征，比如呼吸頻率、心率、大腦電波活躍程度、體溫、血液含氧量等，為實時監(jiān)測人們關(guān)心的身體狀況提供數(shù)據(jù)。更特別的是,它們越來越隱形，諸如“生物貼”、“紋身”傳感器、測皮膚熱性能的柔性設(shè)備，以及“智能胰島素貼”等，就像臨時紋身一樣，讓人感覺更貼身、更貼心，正在越來越廣泛的領(lǐng)域獲得應(yīng)用。
監(jiān)測生命體征的紋身型傳感器有望上市
“生物貼”可感知生命體征
2013年，美國劍橋?qū)W區(qū)MC10公司發(fā)布了世界上第一款能與身體貼合很好的電子產(chǎn)品，它是專門為運動員定制的，被稱為“檢測之光”（Checklight），能夠感知鴨舌帽和頭部之間的壓力。
現(xiàn)在，這家公司正在開發(fā)一種彈性的、像貼紙一樣的傳感器，被稱為“生物貼”（Biostamp），據(jù)說能夠探測到大腦、肌肉和心臟的相關(guān)數(shù)據(jù)。關(guān)于這款產(chǎn)品具體的細(xì)節(jié)和應(yīng)用還不得而知，但是，該公司創(chuàng)始人、技術(shù)總監(jiān)魯茲博賀·哈法瑞說：“在醫(yī)療中應(yīng)用的這種生物貼有望今年上市。”
MC10公司正在與生物制藥公司UCB和羅切斯特大學(xué)，共同開發(fā)一種能夠幫助運動及神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者檢測的“生物貼”，這家公司還曾與韓國研究人員合作開發(fā)出另一種傳感繃帶貼，能夠幫助帕金森疾病患者通過檢測震顫程度適量給藥。
MC10公司另一個創(chuàng)始人、伊利諾伊州立大學(xué)教授約翰·羅杰斯2014年曾在《科學(xué)》雜志上這樣說，這些“生物貼”的原理主要是基于貼合皮膚的傳感器以及無線傳輸兩種技術(shù)。另外，與MC10公司的研究重點不同的是，以約翰·羅杰斯命名的實驗室正在研究設(shè)計一種讓研究人員能無線監(jiān)測人類睡眠模式或者在重癥監(jiān)護病房對新生兒進(jìn)行檢查的“生物貼”。
“紋身”傳感器能測血液指標(biāo)
在東北大學(xué)，海瑟·克拉克副教授發(fā)明了一種“紋身”傳感器，能夠注射到皮膚中來監(jiān)測鈉、葡萄糖和其他血液測試中常見的5個指標(biāo)。這個“紋身”含有能發(fā)熒光的微型傳感器，用設(shè)定好App的IPhone就能根據(jù)拍照測得熒光水平，進(jìn)而了解血液指標(biāo)。
此外，這個研究團隊還開發(fā)出另一種“紋身”傳感器，能夠監(jiān)測鋰的水平，可以用來治療躁郁癥。它能幫助醫(yī)生針對每個病人確定合適劑量的藥物。到目前為止，該團隊已能監(jiān)測小鼠身體中的鋰含量。
克拉克說，雖然這些設(shè)備還未進(jìn)入人體測試，但實驗室正在尋找對此感興趣的合適的合作伙伴開始臨床試驗。
柔性電子設(shè)備洞見皮膚性能
化妝品巨頭歐萊雅科技企業(yè)孵化器全球副總裁古逸夫·百陸琪日前表示，歐萊雅可能看起來不太會在電子領(lǐng)域有所突破，但是公司有興趣使用薄的、 靈活的、可伸縮的設(shè)備來跟蹤隨著時間推移帶來的皮膚變化。化妝品制造商已開始使用這類設(shè)備來測量與年齡有關(guān)的皮膚熱性能了。
雖然這些柔性電子設(shè)備現(xiàn)在只是被用于測試，但總有一天歐萊雅能把它變成一款商業(yè)產(chǎn)品，幫助人們更多地學(xué)習(xí)和了解自己的皮膚。百陸琪和其他研究人員在2015年公共科學(xué)圖書館《PLOS ONE》期刊上發(fā)表文章描述了這種檢測皮膚熱性能的柔性電子設(shè)備。
“智能胰島素貼”等可監(jiān)測血糖
就在今年6月，北卡羅來納州州立大學(xué)研究人員創(chuàng)造出“智能胰島素貼”，在不足硬幣大小的空間里，有100多個含有胰島素的微型針頭，當(dāng)血糖水平過高時，它可以感知并迅速釋放胰島素。研究人員在小鼠身上實驗后發(fā)現(xiàn)，這種智能貼能持續(xù)作用長達(dá)9個小時，他們希望能夠繼續(xù)開發(fā)出能在人體上持續(xù)數(shù)天的增強型無痛智能貼，但目前仍未進(jìn)入臨床實驗。
另外，在圣地亞哥，約瑟夫·王的團隊正在研究一種可以測量血糖的“紋身”，它能讓糖尿病患者生活起來更方便。事實上，不間斷監(jiān)測血糖的想法并不新鮮，一種叫做手表式血糖儀的產(chǎn)品已經(jīng)獲得了監(jiān)管部門的批準(zhǔn)，但在2001年因為對皮膚造成刺激最終停產(chǎn)。為了防止這種刺激，研究人員在電子設(shè)備上面覆蓋了凝膠。
王說，他的團隊正在開發(fā)的這種新型集成電子設(shè)備已經(jīng)取得一定進(jìn)展，但是尚不清楚它能否改變過去那種手表式血糖儀帶來的壞印象。此外，研究團隊最近還證明了如何用充滿墨水的鋼筆與葡萄糖和其他化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)，進(jìn)而在身體上直接生成傳感器，相關(guān)描述文章發(fā)表在今年2月的《先進(jìn)醫(yī)療材料》雜志上。
到目前為止，絕大多數(shù)“紋身”仍然在初級概念實驗原型階段，真正進(jìn)入市場的產(chǎn)品還沒有出現(xiàn)，最先有望上市的將是MC10公司的“生物貼”。