首貼りパッチで血圧・心拍・生化学物質を同時監視、世界初のオールインワンウェアラブル

エンジニアたちが、首に貼るだけで血圧と心拍数を継続的に測定しながら、グルコース、乳酸、アルコール、カフェインのレベルまで同時に計測できる柔らかく伸縮性のある皮膚パッチを開発しました。心血管シグナルと複数の生化学レベルを同時に監視できる世界初のウェアラブルデバイスです。

切手大のプラットフォームに異種センサを統合

このパッチは、切手大の小さなプラットフォーム上に全く異なる種類のセンサを融合させています。各センサが物理的または化学的な変化を個別に捉え、それらを一つのウェアラブルに統合することで、体内で何が起きているのかをより包括的に把握できるようになっています。

基礎疾患を持つ人々が日常的に健康をモニタリングする用途や、コロナ禍で対面診療を控える患者の遠隔モニタリングにも活用が期待されます。

パッチは伸縮性ポリマーの薄いシートで、肌にフィットします。中央付近に血圧センサ、右側に乳酸・カフェイン・アルコール検出用電極、左側にグルコース検出用電極を配置。一度に3パラメータ（血圧、グルコース、および乳酸/アルコール/カフェインのいずれか）を測定可能です。

被験者が首にパッチを装着し、運動、高糖質食事、飲酒、カフェイン摂取などを行った実験では、血圧計、乳酸測定器、グルコメーター、アルコール検知器などの市販機器と測定値がよく一致しました。

最大の課題はセンサ間の信号干渉を防ぐことでした。血圧センサと化学センサの間に1cmの間隔を設けることで解決。また、血圧センサ用の液体超音波ゲルが化学センサのハイドロゲルに漏れて干渉を起こす問題には、漏れない固体超音波ゲルを採用して対処しました。

現在、血圧センサの電子回路を小型化し、電源と表示機器をパッチに内蔵して完全ワイヤレス化する研究を進めています。

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