ウェアラブルセンサーが肌バイオマーカーを通じて非侵襲的健康モニタリングを革命化

Tokyoシンガポール国立大学（NUS）と科学技術研究庁（A*STAR）の研究者たちは、リアルタイムで効率的に健康状態を常時監視できる新しいセンサーを開発しました。このデバイスは、血液や尿、汗を用いることなく、皮膚表面の健康指標を検出することができます。柔軟なハイドロゲルで作られたこのセンサーは皮膚に装着するもので、患者に快適な体験を提供します。

このセンサーの主な特徴として以下が挙げられます。

• 生体液のサンプルを必要としない非侵襲的なモニタリング
• コレステロールや乳酸のような固体バイオマーカーを連続的かつリアルタイムで検出
• 肌の自然な弾力性に対応した伸縮性のある設計
• 低濃度のバイオマーカーも検出可能な高感度
• 外部のユーザーインターフェイスへワイヤレスでのデータ送信

現在のバイオマーカーの追跡方法にはいくつかの問題があります。血液検査では針を使う必要があり、尿検査では即座に結果を得ることができません。発汗テストはまず汗をかかなければならず、不快であり、活動的でない人には適していません。この新しいセンサーは、皮膚から直接バイオマーカーを検出することで、これらの問題を解決します。心疾患や糖尿病のような状態との強い関連性が確認されています。

このセンサーは、2層のハイドロゲル構造が特徴です。皮膚に置かれると、SEBと呼ばれる物質をイオン導電性ハイドロゲル（ICH）層に吸収します。この層を通してバイオマーカーが移動し、ICH層と電子導電性ハイドロゲル（ECH）層の境界で酵素と反応します。このプロセスにより、正確で信頼性の高い測定が可能です。

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新技術は健康問題の監視を超えて、多岐にわたる活用が可能です。長期的な病気の管理方法を変え、大規模な健康問題のスクリーニングを行い、遠隔で患者をモニタリングし、スポーツパフォーマンスの理解を深めることができます。例として、アスリートは乳酸レベルをチェックして、自身の疲労度や筋肉が十分な酸素を受けているかを把握できます。また、糖尿病や心臓病のような長期疾患を抱える人々は、頻繁に病院に行かずに自分の健康状態を管理することができます。

センサーはリアルタイムでデータを収集し、医師が慢性疾患をより効果的に管理するのをサポートします。重要な健康情報が医療提供者に絶え間なく送信されるため、よりカスタマイズされたタイムリーな治療が可能になります。また、肌のように柔軟なデザインにより、動きによるエラーが減少し、日常活動中も正確な測定が行われます。

臨床試験において、このセンサーは皮膚上で血液中と同様のバイオマーカーを検出できることが示されています。これは、血液検査の必要性を減らす可能性があるということです。例えば、妊婦のために血糖値のモニタリングが容易になり、頻繁な採血の必要が軽減されるでしょう。

研究者たちはセンサーの改善を進め、より多くのバイオマーカーを検出できるようにしています。これにより、健康のモニタリングが大幅に進化する可能性があります。特に血糖値と心臓の健康を追跡するために、この技術を医療機関と連携して実際の医療現場で試験することは、その有用性を証明する重要なステップとなります。この新しいツールは、患者と医師の双方にとって、より簡単で効果的な健康管理を可能にするでしょう。