För ett decennium sedan verkade det osannolikt att en persons temperatur, puls och andning kunde mätas ständigt av en enhet inkapslad i ett tunt, känsligt gummiband, men i 2017 är Fitbits och Apple Watches nästan lika vanliga som mobiltelefoner. Men om ny publicerad forskning går i rätt riktning, kommer externa hälsokontrollanordningar snart att bli föråldrade. De kommer att ersättas med interna, intagbara enheter.
Dessa intagbara, självdrivna kapslar kan övervaka vitala i veckor, överföra mätningarna till en mobiltelefon så att du kan hålla 100 procent uppdaterad med allt som din kropp gör. Apparaten kan också användas för att leverera droger, särskilt när det gäller dosstorleken hos vissa blodtryckskontrollerade läkemedel som läkare behöver skräddarsy för hur en persons kropp reagerar.
Tanken med dessa hälsoskyddsmätare inspirerades ursprungligen av citronbatteriets koncept - ett gemensamt grundskoleprojekt där ett verkligt batteri tillverkas genom att sätta ihop bitar zink och koppar i en citron. Forskare vid MIT och Brigham och Women's Hospital tog det begreppet och fann att de kunde skapa ett batteri med magsyra (i stället för frukt) och en liten sensor med zink och kopparelektroder på utsidan. Det betyder att din kropp faktiskt fungerar som spårarens batteri.
Även om dessa apparater testas för närvarande på grisar, är det troligt att de kommer snart till människor när studierna går ganska bra. När svinen sväljer enheterna reagerar elektroderna med magsyra och producerar tillräckligt med el för att driva en temperatursensor. Dessutom har den en trådlös sändare som sänder data varje 12 sekunder i genomsnitt sex dagar innan enheten passerar genom sina kroppar.
"Jag tror att det verkligen öppnar upp olika möjligheter för att driva långsiktigt bosatta system i kroppen", säger Giovanni Traverso, en ledande författare till studien. Han och kollegaforskaren Robert Langer påpekar att de flesta instabila elektroniska enheter drivs av små batterier, vilket blir säkerhetsrisker på grund av det enkla faktumet att de självladdar över tiden. Detta motiverade dem att undersöka möjligheten att använda kroppen för att skapa energi.
För att komma igång hade de grisarna svalnat en enhet för att mäta hur mycket el skulle kunna produceras i magen och tarmarna. De konstruerade sedan sin prototypkapsel i enlighet med detta: cirka 40 millimeter lång och 12 millimeter i diameter. Så småningom tror de att kapseln kan minskas till en tredjedel av storleken, vilket sannolikt gör det möjligt för dem att lägga till andra typer av sensorer och utveckla den för sådana applikationer som långsiktig övervakning av vitala tecken.
"Detta arbete kan leda till en ny generation av elektroniska infusionspiller som någonsin skulle möjliggöra nya sätt att övervaka patientens hälsa och / eller behandla sjukdom", förklarar Langer.
Forskare som inte är involverade i studien överensstämmer. "I detta dokument redovisas en spännande och oerhört bred uppsättning av framsteg i" infällbar "elektronik - från bioresorberbara kraftaggregat till energieffektiv elektronik, avancerade sensorer / ställdon och trådlösa kommunikationssystem", John Rogers, professor i materialvetenskap och teknik vid Northwestern Universitet som inte var inblandad i forskningen, säger. "Dessa typer av system har stor potential att ta itu med viktiga kliniska behov."
Kasta inte bort din Fitbit eller Apple Watch helt än! Det kommer att vara minst tre till fem år innan enheterna testas på mänskliga ämnen, enligt Traverso. Men om forskning håller på att gå i rätt riktning kan du bara svalka dina hälsokontrollanordningar under 2020-talet.
Vad tror du?
Tror du att intagbara hälsomonitorer kommer att vara en sak i framtiden? Vill du känna dig bekväm att svälja en? Tror du att dessa system kommer att revolutionera den medicinska industrin?
