【醫療科技】不用電池的新研發貼片可透過皮膚監測身體狀況

By Irene on 21 Aug 2019

Digital Editor

不知道大家平日如何檢測自己的健康呢?不少人會選用智能或運動手錶，不過外國媒體《Medical News Today》"Wearable tech works like a Band-Aid to monitor health"一文，指出科學家已經設計出一款新的可穿戴裝置，不用任何線路、電池或電路，而該裝置可以像膠布一樣黏在皮膚上。

皮膚是人體中一個十分奇妙的器官，亦是身體中最大最重的器官。皮膚的主要功能是提供保護，為我們的內部和外在世界提供一道屏障。除此以外，皮膚的不同皮層會製造新的細胞，給予皮膚顏色和保存脂肪。皮膚也會幫助控制體溫和水份流失，也有神經末梢幫助我們檢測壓力、振動、觸覺和疼痛。

Photo from 示意圖

皮膚除了可提供有關我們身體內部的資訊外，還會透過生理變化外在跡象，為我們的身心狀況提供了一個出口，例如研究人員利用皮膚電阻的感應，了解一個人的警醒程度 (arousal level)，包括壓力、興奮、參與感，沮喪和憤怒。

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最近，科學家就研究了一種新型裝置，利用這些皮膚信號，不需要使用電池、線路或晶片，便可運作。史丹福大學的化學工程系 (chemical engineering) 教授Zhenan Bao和她的團隊，設計了一個像是膠布 (band-aid) 一樣，可以貼在皮膚的貼片，可以測量一個人的皮膚如何伸展和收縮。

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這個貼片裝置會無線發送有關皮膚伸展和收縮讀數數據，到連接在使用者衣服上的接受器上。根據這些讀數，研究人員可以監測一個人的呼吸和心率，手臂和腿部運動。而研究團隊將其命名為「BodyNET」，而研究人員將傳感器固定在參加者的手腕和腹部，檢測他們的脈搏和呼吸，以測試BodyNET。之後將傳感器於在參加者的肘部和膝蓋上，貼片會檢測到對應於肌肉彎曲區的皮膚伸展和收縮，因而讓研究人員知道參加者的活動。

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BodyNET利用射頻識別 (RFID)的技術，這種技術也適用於無鑰匙門禁系統和鑰匙卡。鑰匙卡卡中的天線，會從接收器獲取RFID的能量，並使用其能量產生密碼，然後再由卡將該密碼傳送回接受器。而研究人員必須為BodyNET，巧到一種能過天線傳輸RFID能量的方法，該天線可以隨著皮膚擴張、收縮和彎曲。科學家起初使用金屬墨水製造這種天線，不過很快便發現信號強度不足以跟上天線和皮處不斷運動和波動。因此，他們設計了一種更新穎更強大的RFID系統，可以發送更穩定和更準確的信號。這種創新系統，還會使用藍牙技術，將讀數從接收器傳送到智能手機，或其他任何無線設備。