新しい3Dプリント発汗センサーは健康指標の監視を容易にする可能性がある

この投稿は Bingdunxiong によって 2023-5-29 16:58 に最後に編集されました

南極クマの紹介:汗の採取はさまざまな病気の検査の一環として行われてきましたが、採血ほど広く議論されてきませんでした。特に嚢胞性線維症の検査では、従来の方法では、吸収パッドや微多孔チューブを皮膚に押し当てて汗を採取する必要があるため、コストがかかり、検査が困難です。これには、高度な訓練を受けた専門家、特別な取り扱い、高価な実験設備が必要です。ウェアラブルデバイスが登場したとしても、それは使い捨てです。しかし、研究者たちは3Dプリント技術を使用することで、ウェアラブル発汗デバイスの機能を拡張し、汗分析の分野における大きな進歩を示すと主張する新しいウェアラブルデバイスを作成することができました。

2023年5月29日、アンタークティックベアは、ハワイ大学マノア校工学部の研究者が3Dプリント技術に基づいた新しい汗センサーを設計・製造したことを知りました。このセンサーは、汗に含まれる化学物質や生物学的指標を測定することで人間の健康を監視します。

△3Dプリント汗センサーは肌に直接貼り付けることができ、柔軟でカスタマイズ可能なデザインを採用しており、さまざまな肌の形やサイズに適応できます。 3D プリントを使用してセンサーを製造する利点の 1 つは、複数のセンサーを迅速かつ正確にカスタマイズして製造できることです。

発汗は体にとって非常に有益で、体温調節や毒素の排出に役立ちます。しかし、汗は医師がさまざまな健康指標を追跡するための優れた情報源でもあります。研究者らは、汗は脱水症状、疲労、血糖値についての手がかりとなるだけでなく、嚢胞性線維症、糖尿病、心不全といったより深刻な症状の監視にも役立つ可能性があると指摘している。

米国だけでも、嚢胞性線維症を患う子供と成人は推定 40,000 人、糖尿病を患う成人は 373,000 人、心不全を患う人は 650 万人に上ります。したがって、これらの人々の健康を維持するためには、汗の分析が不可欠です。

△汗の収集と分析のための3Dプリント表皮マイクロ流体デバイスの概略図と光学画像。研究者は3Dプリント技術の助けを借りて、この革新的なデバイスを柔軟に開発することができました。 3D プリントは必要な柔軟性を提供し、個々のニーズに合わせてカスタム設計を可能にします。

△ 3Dプリントされた汗センサーの動作原理の概略図。このセンサーは市販のDLPプリンター（具体的なブランド名は不明）を使用して製造された。子供用ステッカーと同サイズの小型ウェアラブルデバイスである。この装置は汗を収集して分析することができ、いくつかの独自の機能を備えている。研究者らは、これらの機能がイノベーションを促進し、個人の健康モニタリングをよりシンプルに、より便利に、より有益なものにすると考えている。たとえば、プレスリリースでは、デバイスまたはラボでの分析のために複数の独立した汗サンプルを収集できる「マルチドロー」汗収集方法について言及しています。

研究者らによると、この方法により汗の採取がより効率的になり、自宅で検査を実施したり、将来の研究のためにサンプルを保存したり、既存の健康モニタリング方法とよりうまく統合したりすることが可能になるという。全体として、この分野における医療用 3D プリントの応用は、恩恵を受けるものの 1 つです。

△この研究は、「汗の捕捉と分析のための空間的に設計された 3D 流体を備えた皮膚インターフェイス型マイクロ流体システム」というタイトルで Science Advances に掲載されました (ポータル)
機械工学助教授で、この研究の著者の一人であるタイラー・レイ氏は、次のように結論付けています。「3D プリントにより、これまでにない複雑さを持つ流体ネットワークと機能を作成できるようになり、ウェアラブル汗センサーのまったく新しい設計パラダイムが可能になります。スマートスポーツウェアでは、3D プリントを使用して使いやすく、革新的でコスト効率の高いプロトタイプを作成するこのアプローチによってもたらされる大きな可能性を実証しています。」

全体として、このプロジェクトは、便利な健康モニタリングソリューションを提供するために、ウェアラブル汗センサーを開発することを目的としています。この革新的な技術は、ヘルスケア、フィットネス、スポーツモニタリングなどの分野に応用され、個人に健康管理や病気予防のより良い手段を提供することが期待されています。

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