Wie Tattoo Wearables in der digitalen Gesundheit eingesetzt werden

Obwohl Sie in der Regel nicht an Tätowierungen und digitale Gesundheit denken, sind tragbare Tätowierungen aus High-Tech eine neue, aufstrebende medizinische Technologie. Die Fähigkeit dieser Geräte, sich so nah an der Haut zu befinden, bietet ihnen die Möglichkeit, genauere Informationen zu liefern, verglichen mit herkömmlichen tragbaren Geräten (z. B. Armbändern). Außerdem sind Tattoos wohl einfacher zu tragen als andere Health-Tracker, sodass Daten ununterbrochen gesammelt werden können. Diese Geräte werden auch nicht chirurgisch implantiert, sind also nicht invasiv und können leicht entfernt werden, wenn sie nicht mehr benötigt werden.

Tätowiertechnologie wird bereits seit mehreren Jahren in Forschungs- und Diagnosekreisen eingesetzt, ist jedoch mittlerweile auch kommerziell verfügbar und richtet sich sowohl an gesundheitsbewusste Verbraucher als auch an die neuesten Modetrends. Tattoo Wearables eignen sich nicht nur zum Sammeln von Gesundheitsdaten und medizinischen Daten. Diese Technologie bietet einen ästhetischen Wert als attraktives metallisches Kompliment für die anderen tragbaren Accessoires des Benutzers.

Tätowierungen ersetzen Gesundheitschecks in der Klinik

Wissenschaftler finden immer wieder innovative Wege, um herauszufinden, wie man mit intelligenten Tätowierungen die Gesundheit verbessern kann. Das Forschungsteam der Chaotic Moon Studios hat an "Tatsachen" gearbeitet, die "Tech Tats" genannt werden und leitfähige Farben verwenden, um Schaltungen herzustellen. Sobald diese Geräte auf den Körper aufgetragen werden, fungiert Ihre Haut als Schnittstelle und das Tattoo kann mit Ihrem Körper interagieren. Tech Tats können Gesundheitsdaten sammeln, speichern, senden und empfangen. Sie wurden als etwas protrusiveres Tattoo beschrieben als Ihr allgemeines temporäres Tattoo, aber die meisten Designer dieser Geräte versuchen immer noch, sie ästhetisch ansprechend aussehen zu lassen.

In Zukunft könnte eine Technologie, die Tätowierungen ähnelt, Ihre jährlichen Untersuchungen in der Arztpraxis ersetzen. Diese Geräte verfügen bereits über die Fähigkeit, die üblichen Vitalwerte zu überwachen, die normalerweise während Ihres routinemäßigen Krankenhausbesuchs überprüft werden. Zum Beispiel können sie die Herzfrequenz und Anzeichen von Fieber überwachen (und Sie wissen lassen, wenn Sie krank werden), und wahrscheinlich den Blutzuckerwert in der Zukunft überwachen. Sie können auch so programmiert werden, dass Ihre Vitalwerte direkt an Ihren Gesundheitsdienstleister gesendet werden.

Kommerzielle digitale Gesundheits-Tattoos werden voraussichtlich erschwinglich sein, sobald sie den Massenmarkt erreichen. Es ist jedoch noch nicht klar, wie Tätowierungen aufgenommen werden, wenn sie direkt an die Verbraucher vermarktet werden. Tragbare Einwegpflaster wurden auf der Verbraucherebene nicht umfassend angenommen, vermutlich, weil die Verbraucher lieber auf eine ununterbrochene Datenerfassung von einem temporären Gerät verzichten, um die dauerhafte Langlebigkeit sporadischer Datenerfassung von einem traditionelleren Wearable (das der Benutzer mehr tragen kann) zu lassen als einmalige Verwendung).

Nichtinvasive Selbstüberwachung der Alkoholaufnahme

Eine andere nützliche Anwendung von tragbaren Biosensoren besteht in einer neuen, bequemen Art und Weise, Ihren Alkoholkonsum zu überwachen. Ingenieure der University of California, San Diego, entwickelten ein Überwachungssystem, das an der Haut getragen wird und an ein temporäres Tattoo erinnert. Es misst den Blutalkoholspiegel in Echtzeit auf diskrete und effiziente Weise.

Die Forschungsgruppe, die Nano-Ingenieure mit Elektro- und Computeringenieuren in Verbindung brachte, konnte das bereits bestehende Konzept zur Messung des Alkoholgehalts im Schweiß verbessern. Ihr nicht-invasives System liefert zunächst das Pilocarpin-Medikament, um Schweiß zu induzieren. Sobald Ihr Körper Schweiß produziert, erkennt das Gerät Ethanol in Ihrer Körperflüssigkeit. Sobald die Daten erfasst sind, werden sie drahtlos über Bluetooth übertragen, und Sie können Ihre Ergebnisse auf Ihrem Smartphone anzeigen.

Es dauert nur 8 Minuten, bis Sie den Befund erhalten, sodass Sie eine fundiertere Entscheidung treffen können, wann Sie mit dem Trinken aufhören sollten. Dies ist eine signifikante Verbesserung gegenüber zuvor entwickelten Systemen, die zwischen 2 und 3 Stunden benötigten, um die Analyse des Alkoholgehalts im Schweiß abzuschließen. Dieser tätowierungsähnliche Biosensor wurde bereits an Menschen getestet und hat sich als zuverlässig erwiesen.

Wissenschaftler hatten auch Erfolg bei der Entwicklung von Biosensoren und Hautpflastern, die Cortisol und Glukose im Schweiß detektieren können. Forscher der University of Texas, Dallas, entwickelten ein winziges Gerät aus gestapelten Gold / Zinkoxid-Dünnfilmen in porösen Polyamidsubstraten, das Glukosewerte in sehr geringen Schweißmengen (weniger als ein Mikroliter) zuverlässig erkennen kann. Ihre Erfindung könnte dazu beitragen, die Selbstüberwachungspraxis von Personen, die an Diabetes und vor Diabetes leiden, zu verbessern.

Emotionen mit temporären Tätowierungen kartieren

Ein weiteres Nanotech-Tattoo wurde an der Universität Tel Aviv, Israel, entworfen. Getragen im Gesicht oder in der Hand des Benutzers, kann es die Aktivität von Muskeln und Nervenzellen messen. Professor Yael Hanein und sein Team von Wissenschaftlern der School of Electrical Engineering, des Zentrums für Nanowissenschaften und Nanotechnologie der Universität Tel Aviv und der Sagol School of Neuroscience entwickelten es für Menschen mit neurodegenerativen Erkrankungen. Zu den potenziellen Anwendern dieses Produkts gehören Schlaganfallpatienten und Menschen, die an Hirnverletzungen und Amputationen leiden.

Diese temporäre Tätowierung könnte Patienten Stunden für Labortests ersparen und sie durch eine bequemere Datenerhebungsmethode ersetzen als der herkömmliche Ansatz. Die neue Methode baut auf den Prinzipien der Elektromyographie auf. Gelierte Elektroden wurden durch neuartige trockene Elektroden ersetzt, die für den Patienten angenehmer sind. Kohletinte wird zusammen mit einer leitfähigen Polymerbeschichtung verwendet. Die plasmapolymerisierte Beschichtung verbessert die Elektrodenhaut-Impedanz. Das tragbare Tattoo kann während des Alltags getragen werden und kann stundenlang sicher auf der Haut bleiben.

Bisher wurden Experimente mit Menschen an der menschlichen Haut durchgeführt. In ihrem in tNature Scientific Reports veröffentlichten Artikel prognostizieren die Autoren jedoch den Einsatz dieser neuartigen Technologie in vielen Bereichen, darunter Gehirn-Maschine-Schnittstellen, Muskeldiagnostik, Rehabilitation nach Verletzungen und Glücksspiele. Die Hautelektroden können unter anderem den Gesichtsausdruck lesen und die Emotionen des Benutzers abbilden. Dies könnte Forschern helfen, die Reaktion einer Person auf eine bestimmte Situation zu untersuchen. Momentan werden Gesichtsausdrücke mithilfe von Fotos oder intelligenter Software analysiert. Mit temporären Tätowierungen könnte der Ansatz direkter und möglicherweise auch zuverlässiger werden.

Militärische und Bankanwendungen von Smart Tattoos

Hi-Tech-Tätowierungen werden auch in anderen Bereichen eingesetzt. Anstatt Ihre Brieftasche zu tragen, können Sie beispielsweise Ihre Bankdaten bald auf der Haut tragen. Es wurde vorgeschlagen, dass, wenn Bankdaten auf einem auf der Haut montierten Mikrocontroller gespeichert würden, dies unsere finanziellen Interaktionen verbessern könnte.Bankdaten könnten beispielsweise mit einer einfachen Körpergeste übertragen werden, die das Tippen auf Ihr Telefon an einem Bezahlterminal ersetzen würde.

Im Militär werden tragbare Tätowierungen entworfen, die Gifte in der Luft und / oder Krankheitserreger im Körper des Soldaten erkennen können. Diese intelligenten Tätowierungen könnten möglicherweise auch das Ausmaß von Stress und Anzeichen von Verletzungen während militärischer Missionen überwachen. Chaotic Moon Studios (zuvor erwähnt) ist eines der Unternehmen, die sich mit den fortgeschrittenen Anwendungen dieser neuen Art von Tätowierungen beschäftigen.