Tags:
Node Thumbnail

ทีมนักวิจัยได้คิดค้นเซ็นเซอร์ชนิดใหม่ที่สามารถวิเคราะห์องค์ประกอบระดับโมเลกุลของเหงื่อ ทำให้สามารถตรวจวัดสภาพของร่างกายได้ว่ามีอาการขาดน้ำและล้าผิดปกติหรือไม่ (หรือแม้แต่ช่วยวิเคราะห์ว่าผู้สวมใส่มีอาการเครียดหรือมีปัญหาทางจิตใจหรือไม่) โดยสามารถนำเอาเซ็นเซอร์นี้ไปเป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์สวมใส่ได้

Ali Javey ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าแห่ง University of California, Berkeley หนึ่งในทีมวิจัยนี้ได้กล่าวถึงวัตถุประสงค์ของงานพัฒนาเซ็นเซอร์นี้ว่าต้องการสร้างเครื่องมือที่สามารถประเมินสภาพร่างกายแล้วสามารถบอกได้ทันทีว่าผู้ใช้ควรหยุดพักการออกกำลังหรือไม่ โดยมีเงื่อนไขว่าต้องสามารถวัดและประเมินผลได้ทันทีอย่างต่อเนื่อง เพื่อก้าวข้ามข้อจำกัดของเซ็นเซอร์ที่มีมาก่อนหน้านี้ที่สามารถตรวจวัดองค์ประกอบทางเคมีของเหงื่อจากร่างกายมนุษย์ได้ทีละอย่างเท่านั้น ทั้งยังไม่สามารถให้ผลการวิเคราะห์ได้ทันที (ซึ่งไม่เหมาะต่อการใช้งานเป็นเซ็นเซอร์แบบสวมใส่เพื่อจับตาดูสภาพร่างกาย)

แต่เซ็นเซอร์ที่ทีมของ Javey พัฒนาขึ้นใหม่นี้ต่างออกไป มันถูกสร้างขึ้นมาจากแผ่นอิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหยุ่นได้เชื่อมต่อเข้ากับแผงเซ็นเซอร์ที่มีเซ็นเซอร์หลายประเภทถูกประกอบอยู่แผ่นวงจรที่ขึ้นรูปด้วยการพิมพ์ด้วยพลาสติกที่มีความยืดหยุ่น อีกด้านหนึ่งของแผ่นอิเล็กทรอนิกส์เชื่อมต่ออยู่กับชิปสื่อสารผ่านบลูทูธ บรรดาเซ็นเซอร์ที่ว่านี้สามารถตรวจวัดปริมาณกลูโคส, โซเดียม, โปแตสเซียม, แลคเตท และวัดระดับอุณหภูมิของร่างกาย โดยการวัดค่าทั้งหมดที่กล่าวมานี้สามารถทำต่อเนื่องไปพร้อมกัน

Jarvey อธิบายการทำงานว่าตัวเซ็นเซอร์จะส่งสัญญาณไฟฟ้าที่ผ่านการขยายสัญญาณและกรองสัญญาณรบกวนออกเพื่อวัดค่าองค์ประกอบต่างๆ ในเหงื่อ แล้วจึงสอบเทียบค่าโดยอ้างอิงจากอุณหภูมิร่างกายของผู้ใช้ ทั้งนี้หากไม่ปรับเทียบค่าโดยอ้างอิงอุณหภูมิร่างกายแล้ว อาจทำให้ค่าที่ได้มีความคลาดเคลื่อนมาก เนื่องจากเซ็นเซอร์มีความอ่อนไหวต่อการเปลี่่ยนแปลงของอุณหภูมิเป็นอย่างมาก หลังจากนั้นเซ็นเซอร์จะส่งข้อมูลแบบไร้สายไปยังอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่

Jason Heikenfeld นักวิจัยแห่ง University of Cincinnati ซึ่งทำงานวิจัยด้านเซ็นเซอร์แบบเดียวกัน กล่าวชื่นชมผลงานใหม่ของ Jarvey นี้ว่าน่าประทับใจเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะการลดขนาดของชุดเซ็นเซอร์ลง จากแต่เดิมที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดที่จะนำมาประกอบรวมกันเป็นเซ็นเซอร์ที่สมบูรณ์ได้นั้นใหญ่เท่ากับกล่องรองเท้า ตอนนี้ทุกอย่างที่ว่ามาสามารถพันไว้รอบข้อมือได้อย่างสบาย

Jarvey บอกว่าขณะนี้เขากำลังขอจดสิทธิบัตรเซ็นเซอร์ชนิดใหม่นี้อยู่ อย่างไรก็ตามเขามองว่ายังมีเรื่องที่ต้องปรับปรุงอีกไม่น้อย โดยเฉพาะการออกแบบเพื่อให้มันได้ไปอยู่ในอุปกรณ์สวมใส่จริงนั้นไม่ง่าย เพราะนักวิทยาศาสตร์นั้นไม่ใคร่จะคุ้นเคยกับงานออกแบบที่เกี่ยวพันกับของเหลวปริมาณน้อยๆ เช่นนี้ ปัญหาที่สำคัญอีกอย่างก็คือ ไม่มีใครที่จะมีเหงื่อออกตลอดเวลา ในกรณีที่ต้องการใช้งานในขณะที่ไม่ได้ออกกำลัง อาจต้องคิดหาวิธีกระตุ้นให้เหงื่อของผู้ใช้ออกด้วย

ข้อควรปรับปรุงอีกประการหนึ่งคือเรื่องการวัดและประเมินผลโดยการวัดหาองค์ประกอบเคมีในเหงื่อนี้ยังให้ข้อมูลได้ไม่ละเอียดเท่ากับการตรวจเลือด เพราะปัจจัยภายนอก เช่นฝุ่นละอองหรือสิ่งอื่นที่ติดอยู่ตามผิวหนังและปนมากับเหงื่อก็อาจส่งผลให้การวัดและตีความของเซ็นเซอร์ผิดเพี้ยนไปไกลได้เช่นกัน แต่เซ็นเซอร์วัดเหงื่อก็มีข้อดีตรงที่สามารถทำการวัดได้บ่อยและใช้เวลาน้อยกว่ามาก

ที่มา - Nature

alt="upic.me"

alt="upic.me"

alt="upic.me"

Get latest news from Blognone

Comments

By: kookai
AndroidWindows
on 2 February 2016 - 02:37 #880484
  1. UC มีหลายวิทยาเขต ดังนั้นควรที่จะระบุด้วยครับ ในข่าวนี้คือ Berkeley
  2. เพื่อก้าวข้ามข้อจำกัดของเซ็นเซอร์ที่มีมาก่อนหน้านี้ที่สามารถตรวจวิเคราะห์เหงื่อจากร่างกายมนุษย์นั้นมีข้อจำกัดตรงที่เลือกวัดองค์ประกอบทางเคมีได้ทีละอย่างเท่านั้น

    มีข้อความซ้ำอยู่ครับ

  3. ถูกสร้างขึ้นมาจากแผ่นอิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหยุ่นได้ปะติดเข้ากับแผงเซ็นเซอร์ที่ขึ้นรูปด้วยการพิมพ์พลาสติกที่มีความยืดหยุ่น

    (sensors from a flexible electronics board joined to a flexible printed plastic sensor array)

    flexible electronics board = แผ่นจงจรไฟฟ้า (ที่มีชิ้นส่วนสิเล็คทรอนิคส์อยู่) ที่งอหรือยืดหยุ่นได้
    flexible printed plastic sensor array มันไม่ใช่แค่พิมพ์ขึ้นรูปแบบง่ายๆตามที่พิมพ์ครับ มันทำโดยใช้กระบวนการ lithography หรือการพิมพ์ลายแบบใช้แสงลงบนวัสดุ PET จากนั้นก็ทำลายวงจรโดยใช้ 30 nm Cr/50 nm Au และกระบวนการซับซ้อนอื่นๆอีกมากมายครับ ตัว sensor แต่ละชิ้นก็เป็นเหมือนแลปเคมี และ biochemical ขนาดจิ๋วแยกไปแต่ละสารที่ต้องการตรวจวัด

  4. University of Cincinnati in Ohio

    ชื่อมหาวิทยาลัยจริงคือ Univeristy of Cincinnati ครับ in Ohio แต่ขยายว่ามหาวิทยาลัยตั้งอยุ่ในรัฐ Ohio

  5. เพราะต้องออกแบบให้เซ็นเซอร์เก็บตัวอย่างเหงื่อได้ตลอดเวลาที่ใช้งาน

    ในต้นฉบับไม่มีพูดเลยนะครับ เค้าบอกแค่ว่า นักวิทยาศาสตร์ไม่เคยชินกับการต้องทำงานกับของเหลวปริมาตรน้อยนิดเท่านี้มาก่อน และใช่ว่าทุกคนจะมีเหงื่อออก (For one thing, scientists aren’t used to working with such tiny quantities of fluid, and people aren’t always sweating.)
    ดังนั้นถ้าจะเอาไปใช้งานอื่นๆที่ไม่ใช่เกี่ยวกับการกีฬา อาจจะต้องมีการกระตุ้นให้เหงื่อออกเฉพาะที่เพื่อเก็บตัวอย่างเหงื่อได้ครับ (“Many applications will be outside athletics, where wearable bands or patches will have to locally stimulate sweat,” says Heikenfeld.)

  6. อีกด้านหนึ่งคือเรื่องการวัดและประเมินผลโดยการวัดหาองค์ประกอบเคมีในเหงื่อนี้ยังห่างไกลจากการตรวจเลือด

    น่าจะตีความผิดไปนะครับ ในข่าวต้นฉบับเค้าหมายความว่า ในการวัดองค์ประกอบพวกนี้โดยใช้เหงื่อมันยังไงก็ไม่มีทางที่จะได้ผลที่จะเอียดเท่ากับการตรวจจากเลือด (ที่เป็นมาตรฐาน) เพราะมีปัจจัยภายนอกหลายอย่างที่มาเกี่ยวข้อง การจะใช้งานได้จริงโดยที่ค่าใกล้เคียงความเป็นจริงยังต้องมีการทดสอบเพื่อหาความสัมพันธ์ต่างๆอีกมาก (vigorously tested) แต่ข้อดีก็คือมันให้ผลได้ในระดับนาทีต่อนาที ซื่งการเจาะเลือดทำไม่ได้ครับ

    ที่เค้าต้องการจะบอกคือ ยังต้องทำงานอีกเยอะเพื่อให้ค่าทีไ่ด้สามารถนำไปใช้งานได้จริงครับ

By: ตะโร่งโต้ง
WriterAndroidWindows
on 2 February 2016 - 11:28 #880625 Reply to:880484
ตะโร่งโต้ง's picture

ลองแก้ไขตามที่ชี้แนะมาแล้วครับ

ขอบคุณมาก :)


ช่างไฟสมัครเล่น (- -")

By: Mylive
Windows Phone
on 2 February 2016 - 05:48 #880492
Mylive's picture

เป็นผลงานที่ยอดเยี่ยมมาก...ช่วยมนุษยชาติได้มโหฬารเลย

By: toooooooon
iPhoneWindows PhoneAndroidBlackberry
on 2 February 2016 - 10:02 #880544

โอ้ มันจะกลายเป็นสินค้า สำหรับคนแทบจะทุกกลุ่มเลย นะ และอาจจะจำเป็นมากสำหรับผู้ป่วยก็ได้

By: 100dej
AndroidWindows
on 2 February 2016 - 13:16 #880697

สำหรับ line ผลิตที่ใช้คนนี่ น่าสนใจเลย