स्पर्श-रहित त्वचा सेंसर ने घाव देखभाल में नई उपलब्धि हासिल की

एक नवाचारी शोधकर्ताओं की टीम ने त्वचा बाधा स्वास्थ्य की निगरानी के लिए एक नया तरीका पेश किया। उनका पहनने योग्य त्वचा श्वसन सेंसर आपके एपिडर्मिस के महत्वपूर्ण पहलुओं को ट्रैक कर सकता है, जिससे स्वास्थ्य पेशेवरों को वास्तविक‑समय डेटा मिल सके।

As such, it’s seen by some as the future of non-invasive skin barrier function testing. Here’s how this device could open the door to a deeper understanding of the vital role your skin plays in your health.

त्वचा बाधा क्या है और यह क्यों महत्वपूर्ण है?

आपकी एपिडर्मिस आपके शरीर का सबसे बड़ा अंग है। यह विभिन्न घटकों से बनी होती है, जिसमें विभिन्न प्रोटीन और वसा शामिल हैं। विशेष रूप से, कोशिकाएँ कसकर जुड़ी होती हैं, जिससे ऑक्सीजन और अन्य गैसें बाहर निकल सकती हैं लेकिन पानी फँसा रहता है।

यह क्षमता आपके शरीर को बदलते वातावरण में भी हाइड्रेटेड रहने में मदद करती है। अतिरिक्त रूप से, आपकी त्वचा अल्ट्रावायलेट प्रकाश विकिरण, प्रदूषकों, सूक्ष्मजीवों, उत्तेजक, विष और एलर्जेन के खिलाफ पहली रक्षा पंक्ति के रूप में कार्य करती है।

क्षतिग्रस्त त्वचा आपके स्वास्थ्य स्थिति को कैसे दर्शाती है

आपके त्वचा स्वास्थ्य की निगरानी स्वास्थ्य पेशेवरों को आपके समग्र शारीरिक कार्यों के बारे में मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान करने का एक तरीका है। ये प्रणालियाँ घावों के उपचार, उभरते त्वचा संक्रमण, जलयोजन स्तर, या रसायनों की उपस्थिति और संरचना की निगरानी के लिए सेट की जा सकती हैं। ये त्वचा निगरानी तकनीकें पेशेवरों को यह निर्धारित करने में मदद करती हैं कि क्या आपकी त्वचा बाधा समझौता हुई है।

सूखी त्वचा और ट्रांसएपिडर्मल जल हानि के जोखिम

जब आपकी त्वचा में नमी बहुत कम होती है, तो यह गंभीर चिकित्सीय जटिलताओं, जिसमें निर्जलीकरण भी शामिल है, का कारण बन सकती है। सूखी त्वचा अक्सर स्पर्श में संवेदनशील होती है और आसानी से फटती या क्षतिग्रस्त हो जाती है। ये दरारें खुले घावों की तरह कार्य करती हैं जो संक्रमण का कारण बन सकती हैं। विशेष रूप से, ट्रांसएपिडर्मल जल हानि को रोकना एक्जिमा और सोरायसिस जैसी सामान्य त्वचा रोगों से बचने का सबसे अच्छा तरीका है।

अधिक नमी त्वचा के उपचार को कैसे नुकसान पहुंचा सकती है

विपरीत रूप से, आपका शरीर अत्यधिक जलयोजन नहीं चाहता। जब आपके शरीर में जल वाष्प, CO2, और VOCs के स्तर बढ़ जाते हैं, तो यह बैक्टीरिया के विकास को प्रोत्साहित कर सकता है। भले ही स्वास्थ्य पेशेवर इन बैक्टीरिया को बड़े मुद्दे बनने से पहले साफ़ कर दें, उनकी उपस्थिति फिर भी उपचार प्रक्रिया को काफी देर तक रोक सकती है।

त्वचा बाधा कार्य की निगरानी के वर्तमान तरीके

वर्तमान में आपकी त्वचा स्वास्थ्य की निगरानी के लिए कुछ लोकप्रिय विधियाँ उपलब्ध हैं। सबसे उन्नत विधि एक हाइड्रेशन प्रोब पर निर्भर करती है। यह प्रोब आपकी त्वचा पर चलाया जाता है, जहाँ यह जल वाष्प और गैसों के उत्सर्जन में परिवर्तन जैसे महत्वपूर्ण डेटा एकत्र करता है।

संपर्क-आधारित त्वचा सेंसर की सीमाएँ

वर्तमान त्वचा श्वसन स्वास्थ्य ट्रैकिंग विधि में कई समस्याएँ हैं। सबसे पहले, ये बड़े उपकरण बहुत महंगे होते हैं और केवल चिकित्सा पेशेवरों द्वारा उपयोग के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

यह दृष्टिकोण आपकी त्वचा के स्वास्थ्य को ट्रैक करने की क्षमता को केवल स्वास्थ्य पेशेवरों तक सीमित करता है। वास्तविकता में, यह क्षमता किसी भी व्यक्ति के लिए उपलब्ध होनी चाहिए जो स्वस्थ रहने में रुचि रखता है,

इसके अतिरिक्त, वर्तमान विधियों में रोगी की त्वचा पर प्रोब चलाने की आवश्यकता होती है। जबकि यह तरीका अपेक्षाकृत स्वस्थ या गंभीर रूप से क्षतिग्रस्त नहीं क्षेत्रों के लिए काम कर सकता है, यह अत्यधिक क्षतिग्रस्त और संवेदनशील त्वचा क्षेत्रों के लिए प्रतिकूल है।

उदाहरण के लिए, आप खुले जलन पर प्रोब नहीं चलाना चाहेंगे ताकि त्वचा के स्वास्थ्य का निर्धारण किया जा सके, क्योंकि इससे आगे क्षति और कम से कम जलन हो सकती है। एक बेहतर समाधान यह होगा कि विशेषज्ञ बिना किसी प्रत्यक्ष शारीरिक संपर्क के नाज़ुक त्वचा जैसी घावों, अल्सर या खरोंचों का मूल्यांकन कर सकें।

पुराने पहनने योग्य त्वचा सेंसर क्यों कम पड़ते हैं

हाल ही में त्वचा स्वास्थ्य-रजिस्टर्ड पहनने योग्य उपकरण बनाने की दिशा में एक तीव्र प्रयास हुआ है। यह दृष्टिकोण वास्तविक‑समय डेटा प्रदान कर सकता है और आवश्यक होने पर 24/7 ट्रैकिंग की अनुमति दे सकता है। हालांकि, इन उपकरणों ने सभी एक ही समस्या का सामना किया है: पर्यावरणीय हस्तक्षेप के कारण सटीकता की कमी। पर्यावरण से डेटा को अलग करना बिना अनावश्यक डेटा को कैप्चर किए बहुत कठिन है।
अब तक सभी त्वचा श्वसन उपकरण अपने ऑप्टिकल, फ्लुइडिक, थर्मल या मैकेनिकल सेंसर इंटरफ़ेस के लिए प्रत्यक्ष संपर्क पर निर्भर रहे हैं। इन सभी तरीकों में समान समस्या थी कि उन्हें सेंसर को सही ढंग से उपयोग करने के लिए रोगी के साथ सीधे संपर्क की आवश्यकता थी। हालांकि, ऐसा प्रतीत होता है कि इंजीनियरों की एक टीम ने अपने नवीनतम पहनने योग्य उपकरण के साथ इन कई समस्याओं को हल कर दिया है।

नई अध्ययन: संपर्क-रहित त्वचा सेंसर में प्रगति

अध्ययन “एपिडर्मल आणविक प्रवाह की निगरानी के लिए एक संपर्क-रहित पहनने योग्य उपकरण,”¹ नेचर जर्नल में प्रकाशित हुआ, जो दुनिया का पहला पहनने योग्य उपकरण दर्शाता है जो आपकी त्वचा से उत्सर्जित और अवशोषित गैसों को सटीक रूप से माप सकता है। यह प्रोग्रामेबल उपकरण अपने पूर्ववर्तियों से अलग है क्योंकि यह एक बंद चेंबर का उपयोग करता है जो त्वचा की सतह के पास तैरता है।

त्वचा श्वसन पहनने योग्य कैसे काम करता है

यह स्वामित्व वाला पहनने योग्य छोटा और प्रभावी होने के लिए डिज़ाइन किया गया था। इसका आकार 2 सेमी लंबा और 1.5 सेमी चौड़ा है। डिज़ाइन में एक उठी हुई चेंबर शामिल है जिसमें विभिन्न सेंसर, एक सर्किट बोर्ड, और एक रिचार्जेबल बैटरी है। यह अलग किया गया चेंबर त्वचा की सतह के ऊपर स्थित होता है, जिससे कुछ अनोखी क्षमताएँ संभव होती हैं।

स्रोत – John Rogers

पहनने योग्य त्वचा श्वसन उपकरण एक स्वचालित बिस्टेबल वाल्व का उपयोग करता है ताकि बाहरी पर्यावरण की संरचना निर्धारित की जा सके। वाल्व को तेज़ी से बंद होने के लिए सेट किया गया है, जिससे यह गैसों को चेंबर में फँसाता है। उन्नत वायरलेस सेंसर फिर इस गैस का विश्लेषण करते हैं और कुछ मिनटों में इसके परिवर्तन को ट्रैक करते हैं।

सेंसर वाष्पीकृत आणविक पदार्थों को रजिस्टर कर सकते हैं जो त्वचा से बाहर या अंदर जाते हैं क्योंकि यह चेंबर को एक माइक्रोक्लाइमेट के रूप में उपयोग करता है। इस छोटे पर्यावरण में किसी भी परिवर्तन को आसानी से वास्तविक‑समय में ट्रैक और रजिस्टर किया जा सकता है। यह दृष्टिकोण रोगी की त्वचा की स्थिति और स्वास्थ्य के बारे में मापने योग्य डेटा प्रदान करता है।

संवेदनशील क्षेत्रों के लिए स्पर्श-रहित त्वचा निगरानी

इस डिज़ाइन का मूल भाग नॉन‑टच चेंबर है। चेंबर हवा‑टाइट है और आपके त्वचा के प्रमुख डेटा बिंदुओं को रजिस्टर करने वाले सेंसरों से सुसज्जित है। यह कम्पार्टमेंट इंजीनियरों को संवेदनशील और क्षतिग्रस्त त्वचा क्षेत्रों से बिना सतह को जलाए या नाज़ुक ऊतक को नुकसान पहुँचाए महत्वपूर्ण डेटा एकत्र करने की अनुमति देता है।

त्वचा सेंसर में पर्यावरणीय हस्तक्षेप को पार करना

यह प्रणाली पिछले सिस्टमों द्वारा सामना किए गए हस्तक्षेप से बचने में सक्षम थी क्योंकि यह बाहरी पर्यावरण तक पहुंच को बदल सकती थी। बिस्टेबल वाल्व डिज़ाइन इंजीनियरों को आसपास के पर्यावरण और प्राकृतिक प्रवाह पैटर्न दोनों को ध्यान में रखने की अनुमति देता है।

रिमोट त्वचा निगरानी के लिए ब्लूटूथ कनेक्टिविटी

रोचक बात यह है कि टीम ने पहनने योग्य में ब्लूटूथ कनेक्शन को एकीकृत किया। यह उपाय उनके उपकरण को स्मार्टफ़ोन या टैबलेट द्वारा मॉनिटर और नियंत्रित करने की सुविधा देता है। अतिरिक्त रूप से, यह वास्तविक‑समय निगरानी को संभव बनाता है। यह क्षमता महत्वपूर्ण स्वास्थ्य देखभाल कार्यों को सुधार सकती है, जैसे यह निर्धारित करना कि कोई घाव संक्रमित है या नहीं।
यह पहले इस कार्य के लिए कई परीक्षणों की आवश्यकता होती थी जो क्षतिग्रस्त त्वचा को जलन पहुँचा सकते थे। पहनने योग्य एक बेहतर समाधान प्रदान करता है जो अधिक ट्रैकबिलिटी और किफायतीपन देता है। इस प्रकार, कई लोग इस विकास को आने वाले वर्षों में निदान और देखभाल को सुधारने का एक तरीका मानते हैं।

शोधकर्ता ने त्वचा श्वसन पहनने योग्य का परीक्षण कैसे किया

इंजीनियर अपने पहनने योग्य को विभिन्न विषयों पर परीक्षण करते हैं, जो चूहों से लेकर मनुष्यों तक होते हैं। उन्होंने विभिन्न पर्यावरणों में भी परीक्षण किए ताकि वैकल्पिक परिस्थितियों में उनके पहनने योग्य की सटीकता निर्धारित की जा सके। उन्होंने कुछ मधुमेह रोगियों को भी शामिल किया, क्योंकि इस तकनीक को इस रोग से पीड़ित लोगों के लिए आगे की चोटों को रोकने का एक महत्वपूर्ण तरीका माना जाता है।

त्वचा निगरानी परीक्षणों से प्रमुख निष्कर्ष

विशेष रूप से, शोधकर्ताओं ने अपने नए उपकरण का उपयोग करके कुछ रोचक खोजें कीं। एक बात यह थी कि उन्होंने पाया कि यह शरीर के विभिन्न स्थानों से जल वाष्प, अस्थिर कार्बनिक यौगिक और कार्बन डाइऑक्साइड के प्रवाह को मापने में उत्कृष्ट था।
टीम ने विशेष रूप से कुछ संक्रमित घाव वाले रोगियों पर उपकरण का परीक्षण किया। इस कदम ने उन्हें इन स्थितियों में आपकी त्वचा के श्वास के तरीके के बारे में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्राप्त करने में मदद की। उन्होंने नोट किया कि उन्होंने डेटा को रजिस्टर किया बिना कभी भी टिश्यू को छुए या नुकसान पहुँचाए।

त्वचा श्वसन सेंसर प्रौद्योगिकी के लाभ

इस तकनीक के बाजार में कई लाभ हैं। सबसे पहले, पहनने योग्य को सस्ता और व्यापक जनता के लिए सुलभ होने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इस प्रकार, यह एक दिन व्यक्तियों को घर पर अपनी त्वचा स्वास्थ्य पर नियंत्रण रखने में सक्षम बना सकता है। अतिरिक्त रूप से, यह विभिन्न त्वचा स्थितियों और समग्र स्वास्थ्य के बारे में अधिक डेटा संग्रह के द्वार खोल देगा।

छोटा आकार, बड़ा प्रभाव: कॉम्पैक्ट पहनने योग्य डिजाइन

त्वचा-श्वसन पहनने योग्य का छोटा फॉर्म फ़ैक्टर इसका मतलब है कि इसे पूरे दिन आराम से पहना जा सकता है। पहनने योग्य की आरामदायकता उनकी क्षमताओं जितनी ही महत्वपूर्ण है क्योंकि अध्ययनों से पता चला है कि लोग उपकरणों का उपयोग नहीं करेंगे यदि वे बहुत बोझिल, असुविधाजनक या विचलित करने वाले हों। उदाहरण के लिए, आपको त्वचा-श्वसन पहनने योग्य पहनते समय सोने में सक्षम होना चाहिए।

कहीं से भी वास्तविक समय में त्वचा स्वास्थ्य निगरानी

रिमोट मॉनिटरिंग इस उपकरण का एक और प्रमुख लाभ है। इसे दुनिया में कहीं से भी विशेषज्ञों और विशेषज्ञों के साथ संवाद करने के लिए सेट किया जा सकता है। इन पेशेवरों को वास्तविक‑समय डेटा प्रदान करके, वे आसानी से प्रमुख डेटा बिंदुओं जैसे ट्रांसएपिडर्मल जल हानि या हानिकारक प्रदूषकों को माप सकते हैं।

व्यक्तिगत त्वचा देखभाल के लिए अनुकूलन योग्य निगरानी

त्वचा-श्वसन पहनने योग्य का एक और आकर्षक लाभ इसकी प्रोग्रामेबल क्षमता है। इंजीनियरों ने उपकरण को इसके संचालन और समय के संदर्भ में बहुत लचीला बनाया है। आप इसे विशिष्ट गैसों को विशिष्ट अवधि में मापने के लिए सेट कर सकते हैं, जिससे शोधकर्ताओं को अधिक नियंत्रण मिलता है।

बेहतर डेटा के साथ अनावश्यक एंटीबायोटिक उपयोग को कम करना

स्वास्थ्य पेशेवर इस उपकरण को अधिक दवा उपयोग को कम करने के एक साधन के रूप में देखते हैं। पिछले दशकों में एंटीबायोटिक उपयोग में तीव्र वृद्धि हुई है। दुर्भाग्यवश, इस अधिक-प्रिस्क्रिप्शन महामारी ने बैक्टीरिया और अन्य रोगों को इन विकल्पों के प्रति प्रतिरोधी बना दिया है। यह प्रणाली अधिक सटीक स्वास्थ्य देखभाल को सक्षम करके भविष्य में एंटीबायोटिक प्रतिरोध को रोकने में मदद कर सकती है।

त्वचा श्वसन तकनीक के वास्तविक दुनिया में उपयोग

त्वचा-श्वसन पहनने योग्य तकनीक के कई वास्तविक‑दुनिया उपयोग हैं। ये उपकरण कॉम्पैक्ट हैं और असुविधा पैदा किए बिना लंबे समय तक पहने जा सकते हैं। इस प्रकार, वे पहनने वाले को हानिकारक रसायनों से बचाने और उनके उपचार को ट्रैक करने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यहाँ इस तकनीक के शीर्ष उपयोग दिए गए हैं।

पहनने योग्य सेंसर के साथ कार्यस्थल सुरक्षा को बढ़ाना

त्वचा-श्वसन पहनने योग्य व्यक्तिगत सुरक्षा में क्रांति लाने में मदद कर सकता है। यह उपकरण पहनने योग्य से सटीक एक्सपोज़र को रजिस्टर करने के लिए सेट किया जा सकता है। इसमें अलार्म सेटिंग्स भी हो सकती हैं जो पहनने वाले को तब चेतावनी देती हैं जब उनका अवशोषण स्तर खतरनाक हो जाता है।
इसके अतिरिक्त, इन्हें अन्य पहनने योग्य उपकरणों के साथ नेटवर्क के रूप में काम करने के लिए सेट किया जा सकता है, जिससे निर्माता को उनके कार्य स्थितियों और कर्मचारी स्वास्थ्य पर वास्तविक‑समय आँकड़े मिलते हैं। यह दृष्टिकोण लागत को कम करेगा और सुरक्षा मानकों में उल्लेखनीय सुधार करेगा।

घाव देखभाल और दीर्घकालिक त्वचा स्थितियों में परिवर्तन

इस उपकरण का स्पष्ट उपयोग केस स्वास्थ्य देखभाल बाजार में है। यह इकाई रोगियों को ट्रैक करने और उपचार प्राप्त करने में मदद कर सकती है। साथ ही, नॉन‑टच डिज़ाइन नवजात शिशुओं, बुजुर्गों, मधुमेह रोगियों और अन्य त्वचा रोगों से पीड़ित लोगों के लिए आदर्श है।
भविष्य में, इस प्रमाण को आपके उपचार प्रक्रिया की निगरानी के लिए सेट किया जा सकता है। यह आपके देखभाल करने वालों को संक्रमण के पहले संकेत पर एंटीबायोटिक लिखने की अनुमति देगा। अतिरिक्त रूप से, यह मेडिकल इंजीनियरों को बेहतर ट्रांसडर्मल ड्रग डिलीवरी सिस्टम बनाने में मदद करेगा।

त्वचा क्रीम और लोशन के उत्पाद परीक्षण में सुधार

यह उपकरण किसी भी कंपनी के लिए एक उत्कृष्ट टूल होगा जो किसी प्रकार की क्रीम, मलहम या रब बनाना चाहती है। उदाहरण के लिए, वे बग रिपेलेंट या सनस्क्रीन के प्रभाव और अवशोषण दर को अत्यधिक सटीकता के साथ रजिस्टर कर सकते हैं।

त्वचा श्वसन पहनने योग्य किसने विकसित किया?

त्वचा श्वसन पहनने योग्य अध्ययन का नेतृत्व नॉर्थवेस्टर्न विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने किया। पत्र में जाएहो शिन, जोसेफ वुजिन सॉन्ग, मैथ्यू थॉमस फ्लैविन, सियुंगही चो, और शुपेंग ली को सह-लेखकों के रूप में सूचीबद्ध किया गया है, साथ ही विभिन्न स्कूलों के कई अन्य शुरुआती शोधकर्ता।
टीम को क्वेरी-सम्पसन इंस्टिट्यूट फॉर बायोइलेक्ट्रॉनिक्स और नॉर्थवेस्टर्न विश्वविद्यालय के सेंटर फॉर एडवांस्ड रेजनरेटिव इंजीनियरिंग (CARE), सेंटर फॉर एडवांस्ड रेजनरेटिव इंजीनियरिंग, और नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ डायबिटीज़ एंड डाइजेस्टिव एंड किडनी डिजीज़ से वित्तीय और सामग्री समर्थन मिला।

हेल्थटेक और बायोटेक सेक्टर में निवेश

इन सेक्टरों में कई कंपनियां नवाचार को आगे बढ़ा रही हैं। इन कंपनियों ने पहनने योग्य उपकरण, एआई और अन्य क्रांतिकारी रणनीतियों जैसी उन्नत तकनीकों को अपनाकर रोगी देखभाल क्षमताओं के एक नए स्तर का निर्माण किया है। यहाँ एक कंपनी है जो इस दिशा में अग्रणी है।

Boston Scientific

Boston Scientific (BSX ) ने 1979 में बाजार में प्रवेश किया और यह मैसाचुसेट्स में स्थित है। कंपनी के संस्थापक, जॉन एबेल और पीटर निकोलस, उन्नत बायोटेक उत्पाद बनाना चाहते थे जो जीवन बचाने में मदद कर सकें। उन्होंने अपने लक्ष्य और लॉन्च के बाद कई और उपलब्धियां हासिल की हैं।

Boston Scientific ने हाल के समय में कुछ सबसे नवाचारी जीवन‑रक्षक तकनीकों का निर्माण किया है। कंपनी अपने ड्रग‑एल्यूटिंग स्टेंट के लिए सबसे अधिक जानी जाती है, जिसका उपयोग टैकस स्टेंट नामक बंद धमनियों को खोलने में किया जाता है। इस जीवन‑रक्षक उत्पाद ने हजारों लोगों को बेहतर जीवन जीने में मदद की है। एक और नवाचारी उत्पाद EMBLEM है, कंपनी का न्यूनतम आक्रामक इम्प्लांटेबल कार्डियोवर्टर‑डिफिब्रिलेटर (ICD)।