Opdagelser inden for sensorteknologi fremmer personlig medicin

Forestil dig en verden, hvor du kunne præsentere din personlige læge for et års værdi af ikke kun din puls og aktivitetsniveau i realtid, men også dynamiske glukose- og insulinkoncentrationer, kortisol, dopamin, serum fibrinogen, og et stort panel af biomarkører for menneskers sundhed.

En gruppe af internationale videnskabsmænd, herunder pionerer inden for medicinsk diagnostik og terapier samt eksperter i biokemiske sensorer og nanoteknologiske ingeniører fra King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), der arbejder med førende universiteter i Australien, Spanien, USA og Storbritannien har samlet deres viden for at identificere de fremtidige muligheder for menneskelig sundhedsovervågning.

I deres undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet ACS sensorer , holdet identificerede, hvordan den lange rekord i videnskaben med at spore dyr giver indsigt i, hvordan menneskers sundhed kan overvåges. "Når disse data kombineres med bevægelse og andre let tilegnede data, der allerede er tilgængelige i de enheder, de fleste af os bærer - er der potentiale for, at disse oplysninger kan anvendes til at skabe enorme spring fremad for fordele for menneskers sundhed, " sagde Dr. Carlos Duarte, professor i havvidenskab og leder af KAUST Sensors Initiative.

Takket være information registreret af simple sensorer, der er specielt designet til ikke at påvirke dyrs naturlige adfærd, holdet af videnskabsmænd har identificeret, at tingenes internet (IoT) har magten til at blive internettet for menneskers sundhed.

Eksempler inklusive sensorer på pingviner, delfiner, skildpadder, søløver og andre landpattedyr, der informerede om kost og fodringsadfærd, sensorer på leopardskildpadden - hvis selvoprettende skal informerede om en ny metode til insulinafgivelse - og fugle, hvis aktiviteter muliggjorde registrering af bevægelse, flyve- og fourageringsaktivitet.

"I over 60 år har videnskabsmænd sporet dyrs bevægelser og adfærd for at udlede deres tilstand, mens det var etisk uacceptabelt at gøre det med mennesker. fremkomsten af ​​mobiltelefonen og den bærbare teknologi frigiver flere og massive datastrømme, der kan indkapsle information, der gør det muligt at vurdere den enkeltes helbredstilstand, " fortsatte Dr. Duarte.

Den indsamlede information har ikke kun inspireret til nye medicinske teknikker, men har også givet videnskabsmænd ideer til udviklingen af ​​nye sundhedsovervågningsanordninger, der kunne klippes på tøj for at informere os om vores spisevaner, sociale interaktioner, respiration, søvncyklusser, hjertefrekvens og iltniveau.

Når det kombineres med data fra vores mobiltelefoner, miljødata og medicinske historiedata - risikoen for astmaanfald og hjerteanfald kan kvantificeres, de mest sårbare befolkninger identificeret, og forebyggende indgreb kunne implementeres tidligere for at forbedre resultaterne og minimere omkostningerne ved behandling.

At kombinere disse datasæt og sigte gennem personspecifikke data indsamlet af slidte sensorer og individuelle smartphones vil vise sig at være en fremtidig udfordring for maskinlæring. Yderligere fremskridt inden for sensorer såsom glukosemonitorer og anden sådan biomarkørinformation udgør en kombineret udfordring for biologningsingeniører og kemosensorsamfund.

"Dette papir demonstrerer kraften i tværfagligt samarbejde, som kendetegner KAUST Sensor Initiative, at løse problemer, med havforskere, ingeniører og kemikere arbejder sammen om at udvikle nye tilgange, og enheder, at udlede menneskelig tilstand som grundlag for personlig medicin, " tilføjede Dr. Duarte.

Disse resultater fra eksperter i medicin og marin biologning fra KAUST Sensor Initiative gør det klart, at opdagelserne fra videnskabelig biologning af dyr har klare konsekvenser for overvågning af menneskers sundhed. De foreslår, at gennem samarbejde ved maskinen, organisme grænseflade kan der være fremtidige sundhedsmæssige fordele for alle.