Şeker Ölçerine Mi İhtiyacınız Var? Telefonunuz Çözüm Olabilir

Telefon Pusulasından Şeker Ölçerine

Sağlık göstergeleri gibi kan şekerini izlemek birçok sağlık durumunda genellikle gereklidir. Bu genellikle laboratuvar testleri veya pahalı özel tıbbi cihazlar gerektirir.

Bu durum, Boulder, ABD’deki Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü’ndeki araştırmacılar tarafından yayınlanan bir bilimsel makale sayesinde değişebilir. Makale, “Akıllı Telefon Pusulası Kullanarak Sıvı Analitlerin Nicel, Yüksek Hassasiyetli Ölçümü” başlığını taşımaktadır.

Araştırmacılar, akıllı telefonlara entegre manyetik pusulayı, kan şekerini veya pH’ı ölçebilen bir tıbbi cihaza dönüştürmenin bir yolunu keşfettiler.

Bu yenilikçi akıllı telefon adaptasyonu, suya daldırıldığında şişen gözenekli bir malzeme olan hidrojl kullanır. Araştırmacılar Mark Ferris ve Gary Zabow, içinde küçük manyetik parçacıklar bulunan özel bir hidrojl tasarladılar.

Bu hidrojl, kan şekerinin veya pH’ın (asitlik) değişmesine karşılık olarak küçülme veya büyüme yoluyla tepki vermesi için tasarlandı. İki katmanlı bir hidrojl oluşturularak, her bir katman pH veya kan şekerine tepki olarak farklı bir hızda değişti.

Bu boyut değişikliği, manyetik parçacıkları telefon pusulasına daha yakın veya daha uzaklaştırır, bu da telefon tarafından kolayca ölçülebilir.

Kaynak: NIST

Hem kan şekerleri hem de pH, diyabet dahil olmak üzere geniş bir hastalık yelpazesi için önemli göstergelerdir. Bu method, birkaç milyon milyonda bir mole (bir maddenin belirli bir sayıda atom veya molekül için bilimsel birimi) gibi düşük değişikliklerin tespit edilmesini sağlayan etkileyici bir hassasiyet elde etti.

Hidrojl, basit bir plastik klip-on aracılığıyla telefona temas ettirilebilir ve manyetik alan değişikliği, basit bir uygulama aracılığıyla ölçülebilir. Ayrıca, plastik klip 3D yazıcı ile de üretilebilir.

Kaynak: Nature

Telefon Şeker Ölçerlerinin Ana Avantajları

Bu ölçüm yöntemi, kan şekerini veya pH’ı daha teknik olarak ölçmez. Ancak birkaç önemli avantaj sağlar:

• Maliyet: Akıllı telefonlar zaten mevcut olduğundan, özel bir tıbbi cihaza gerek kalmaz.
  • Ek olarak, burada kullanılan hidrojl gibi hidrojller ucuz ve büyük ölçekli olarak kolayca üretilebilir. Bu, “kartoş” için kan şekerini ölçme maliyetini düşük tutmalıdır. Araştırmacılar, kan şekerini ölçmek için hidrojl aktüatörlerin maliyetini 0,16 dolar, pH için ise 0,03 dolar olarak tahmin etti.
• Ayrıca, başka bir güç kaynağına gerek duymaz, bu da evden ofise kadar her durumda ideal bir ölçüm aracı haline getirir.
• Akıllı telefonlar zaten bağlantı özellikli olduğundan, tıbbi verileri doğrudan doktorlara veya bir sağlık uygulamasına iletebilir, böylece dijital sağlık sistemlerine ek maliyet olmadan doğrudan veri sağlar.
• Yöntemin aşırı duyarlılığı, çok küçük bir örnek kullanılabileceğini sağlar, bu da ölçüm yöntemini daha az invazif hale getirir.

Tüm bunlar birlikte, milyonlarca hastanın günlük hayatını radikal bir şekilde değiştirebilir ve önemli sağlık göstergeleri hakkında dijital veri kalitesini geliştirebilir.

Kaynak: Unsplash

Sonraki Adımlar

Düzenleme

Bu yenilik, kolayca kullanılan bir şeker ölçer ölçüm yöntemine dönüştürülmelidir. Bu, tıbbi profesyoneller tarafından test edilmeli ve sağlık güvenlik ajansları tarafından doğrulanmalıdır.

Bu, daha çok bir düzenleme sorusu olarak görülebilir, ancak zaman ve para gerektirecektir.

Birlikte çalışabilir bir yazılım ve karşılık gelen bir uygulama geliştirilmeli ve doktorlar ve düzenleyici kurumlar tarafından doğrulanmalıdır.

Kaynak: Unsplash

Son olarak, tıbbi verilerin paylaşılması, bu verilerin güvenli ve gizli bir şekilde depolanmasını garantileyen bir şekilde yapılmalıdır. Diğer sağlık izleme uygulamalarıyla veya sağlık profesyonelleriyle entegrasyon da aynı gereksinimleri karşılayacaktır.

Daha Fazla Sağlık Ölçümleri

Kan şekerleri ve pH, araştırmacılar tarafından bir proof-of-concept olarak kullanıldı, ancak birçok diğer biyolojik ölçüm aynı şekilde ölçülebilir.

Örneğin, aşırı yüksek duyarlılık, kan şekerinin ağız suyunda ölçülmesini sağlar, bu da kandaki şekerden daha az konsantredir. Akıllı telefonun kullanım kolaylığı ile birlikte, bu ölçüm yöntemi mevcut şeker ölçerlerden daha az invazif olacaktır.

Bu yöntem, diğer moleküller için de kullanılabilir.

Örneğin, histaminler genellikle gelişmiş laboratuvar analizleri ile ölçülür ve 24 saatlik idrar toplama gerektirir, ancak bu yeni yöntem ile evde ölçülebilir.

Bu, ayrıca bir hidrojl formülü ile analit bağlama grupları içerebilir, bu da hidrojlün ilgili hedeflere tepki vermesini sağlar. Bu, hidrojlü sodyum, potasyum, laktat ve enzimler gibi hedeflere tepki vermesini sağlar.

Kaynak: Unsplash

Geliştirilmiş Hidrojl Dedektör Tasarımı

Bu çalışmada önerilen bi-katmanlı hidrojl levhalar, bir hidrojl ölçüm aracını tasarlamak için sadece bir seçenek değildir.

Araştırmacılar, alternatifler olarak “hidrojl pinned at iki uçta, sadece birinde değil, bir hidrojl buckling motionu olabilir” önerirler.

Hidrojl motionu, manyetik alan yönünün negatiften pozitife geçişine izin verebilir, bu da sinyal değişimini iki katına çıkarır ve hidrojl aktüatörünün her 180° dönüşü arasında manyetik alan yönünün geçişlerinin sayısını izleyerek dinamik aralığını artırır.

Ölçümün bozulmasına neden olabilecek girişimleri ve kirleticileri tespit etmek de önemlidir.

Hidrojlün uzun raf ömrü, eventual ticari başarısı için de önemlidir.

Telefonları Kimyasal Analiz Araçlarına Dönüştürme

Bu keşfin bir başka uygulaması, biyolojik parametreleri ölçmekten öteye gitmektir. pH ölçümü, kan örneklerinde faydalıdır, ancak su veya toprak pH’ını ölçmek için de eşit derecede faydalı olabilir.

Bu, field pH test şeritlerinin yerini alabilecek ve binlerce dolarlık masaüstü ölçüm cihazlarının hassasiyetini sunabilecek güçlü bir alternatif olabilir.

Hidrojl, ışığa, iyonik kuvvete ve sıcaklığa karşı da tepki verebilecek şekilde tasarlanabilir.

Evde kimyasal kontaminant seviyelerinin ölçümü, turşu, süt, kahve, şarap veya çorba gibi diğer bulanık sıvıların gıda testi ve çevresel analiz için potansiyel uygulamalar vardır.

Akıllı Telefon Tabanlı DNA Okuma?

Gelecekte, hidrojlü, moleküler olarak üretilmiş polimerler ve tamamlayıcı nükleik asit dizileri gibi gelişmiş hedefleme teknikleri kullanabilir. Bu, hidrojlün spesifik proteinlere ve DNA dizilerine tepki vermesini sağlar.

Bu da, akıllı telefonların havada veya suda patojenleri tespit etmesini sağlayabilir, bu da pandemi sırasında kullanılan COVID testlerinin yerini alabilir.

Sürekli İzleme

Bu çalışma, akıllı telefonların ve genel olarak Nesnelerin İnterneti’nin (IoT) tıbbi ve kimyasal ölçümleri nasıl ele alacağını muhtemelen nasıl değiştireceğini gösteriyor.

Cebimizde her zaman komplex elektronik bir cihaz taşıyoruz ve bu cihaz already existing çok duyarlı analitik araçlar ile donatılmıştır. Bu araçlar yeni uygulamalar için yeniden amaçlandırılabilir.

Kan şekerinin ölçümü muhtemelen ilk uygulamalardan biri olacak, ancak gelecekte bir damla tükürük veya nefes aldığımızda akıllı telefonumuzun bize biyokimyasal veriler, patojen tespiti, kirlilik uyarısı gibi bilgileri sağlayabileceğini kolayca hayal edebiliriz.

IoT ve Sağlık Sensörleri Şirketleri

1. Koninklijke Philips N.V.

Philips, bir tüketici elektroniği markası (traş makineleri, elektrikli diş fırçaları) ve aynı zamanda sağlık hizmetlerinde aktif bir şirketidir. 2022 yılında Avrupa’da MedTech patent başvurularında birinci sırada yer aldı.

Bağlı tıbbi ürünlerden, görüntüleme ve solunum cihazlarına, tıbbi robotlara kadar sağlık hizmetlerinde aktif bir şirketidir. Ayrıca yarı iletkenler (manyetik teknoloji dahil) ve yüksek teknoloji/robotik/otomasyon alanında da faaliyet gösterir.

Philips’in giyilebilir cihazları, kalp, solunum ve aktivite ölçümlerini kapsar. Sensörleri akıllı saatlere, sağlık izleme cihazlarına, tıbbi yamalara ve aktivite takip cihazlarına entegre edilebilir.

Giyilebilir cihazlar konusunda Philips, üçüncü taraf şirketlerle ortaklık çözümü sunar, böylece “kendi” bağlı IoT tıbbi cihazlarını geliştirir ve bunları Philips’in diğer çözümleri ile tam olarak uyumlu hale getirir. Bu bağlamda, müşterilerine prototip geliştirme, düzenleyici danışmanlık, uçtan uca ürün geliştirme ve endüstriyel ölçekli üretim sunar.

Şirket, tam entegre bir dijital sağlık ortamı oluşturmak istiyor, burada sensörler cihazlarla eşleşir ve ardından çeşitli bağlantı çözümleri ile Philips HealthSuite Bulut çözümüne entegre edilir ve derinlemesine veri analizi sağlar.

Kaynak: Philips

Philips, sağlık ölçümü ve veri entegrasyonu konusunda geniş bir ortaklık ağı kurma geçmişine sahiptir, bu da akıllı telefon tabanlı kan şekerini ve pH’ı ölçümleme verilerini entegre etmek için ideal bir konumda olabileceği anlamına gelir.

2. Garmin Ltd.

Garmin, outdoor elektronikte lider bir şirket, ilk olarak GPS ve navigasyon araçları (otomobil, deniz ve uçak) sunuyor, şimdi ise fitness ve sağlık izleme cihazlarına genişledi.

Fitness, şirketin gelirinin %23’ünü ve operasyonel gelirinin %10’unu oluşturuyor, chủ olarak akıllı saatler sayesinde. 2022 yılında 15 milyon cihaz gönderdi.

Kaynak: Garmin

Garmin, araştırmacılar için tam bir sağlık verileri ekosistemini sunuyor, uyku, depresyon, kanser tedavileri, kadın sağlığı veya uykulu sürüş gibi alanlarda araştırma yapılmasına yardımcı oluyor.

Garmin, bir teknoloji devi olmayabilir, ancak outdoor ve fitness hedef kitlesine odaklanmış durumda ve bu segment şirketin gelirinin yarısından fazlasını oluşturuyor. Bu segment, şirketin gelecekteki ana gelir kaynağı olacak gibi görünüyor.

Garmin’in sağlık odaklı kullanıcıları, hidrojl tabanlı ölçümler sayesinde daha fazla sağlık parametresini izlemekle ilgilenirler. Bu, Garmin için iki farklı şekilde bir fırsat olabilir:

• Mevcut manyetik pusula veya manyetometreyi entegre etmek, hidrojl tabanlı ölçümlerin cihazlarına entegre edilmesini sağlar.
• Akıllı telefon ile entegre ederek, sağlık verilerini hem akıllı telefondan hem de Garmin cihazlarından görüntüleme imkanı sunar.

Garmin, dayanıklı, yüksek kaliteli ve faydalı outdoor ürünlerine olan ününü fitness ve sağlık segmentine erfolgreich bir şekilde taşıyor. İlginç bir şekilde, premium segmentte lider konumda, Apple’ın genellikle hakim olduğu yüksek fiyatlı akıllı telefon, bilgisayar ve tablet segmentinin üzerinde bir pazar payına sahip.