Biosensoren verfolgen Messungen in Ihrem Körper, die Ihnen und Ihrem Arzt viel über Ihre Gesundheit verraten können. Erfahren Sie mehr über dieses hochmoderne Gebiet.
Michael Snyder, PhD, befand sich auf einem Flug nach Norwegen, als er bemerkte, dass einige seiner Gesundheitsdaten nicht normal waren. Mehrere Biosensoren zeigten an, dass seine Herzfrequenz und Temperatur erhöht waren. Sein Sauerstoffgehalt im Blut war gesunken.
Zu dieser Zeit nahm er an einer Studie über die mögliche Rolle von Biosensoren beim Gesundheitsmanagement teil. Snyder, der Direktor des Stanford Center for Genomics and Personalized Medicine, fühlte sich nicht krank, aber er ahnte, dass sich das bald ändern würde.
Die Signale waren wirklich sehr stark: die erhöhte Herzfrequenz, die Menge der abweichenden Messwerte. Ich wusste, dass etwas nicht stimmte", sagt Snyder.
Da er sich kürzlich im ländlichen Massachusetts aufhielt, wo viele Zecken Borreliose übertragen, fragte sich Snyder, ob er sich infiziert hatte. Statt abzuwarten, suchte er einen Arzt in Norwegen auf und ließ sich Antibiotika verschreiben, die Borreliose bekämpfen. Ein Bluttest in den USA bestätigte später, dass er die Krankheit hatte. Er schreibt seine frühzeitige Erkennung und Behandlung diesen Frühwarnzeichen von Biosensoren zu.
Dies ist nur eine Erfolgsgeschichte über das Gesundheitspotenzial von tragbaren Biosensoren. Was sind sie genau? Der Name ist ein Oberbegriff, der auf viele Geräte zutrifft. Am einen Ende des Spektrums stehen die äußerst beliebten Armbänder, die jeden Ihrer Schritte aufzeichnen. Aber auch andere Arten von Biosensoren könnten einen großen Einfluss auf Ihre Gesundheit haben - und zu einer besseren, individuelleren Betreuung durch Ihren Arzt führen.
Implantierbare Biosensoren
Ein Biosensor unter Ihrer Haut? Es klingt wie Science-Fiction, aber implantierbare Sensoren gibt es bereits. Ein paar Beispiele:
Kontinuierliche Blutzuckermessgeräte für Typ-1- und Typ-2-Diabetes. Davon gibt es bereits viele auf dem Markt. Ein kürzlich zugelassenes Gerät der Firma Dexcom besteht aus drei Teilen: einem kleinen, nadelähnlichen Sensor, der unter die Haut gesteckt wird, einem Sender, der Daten an einen Monitor sendet, und einem Monitor, der Ihre Blutzuckerwerte grafisch darstellt. Außerdem gibt es eine Software, mit der Sie und Ihr Arzt die Entwicklung Ihres Blutzuckers im Laufe der Zeit verfolgen können. Das könnte zu neuen Behandlungen oder Ratschlägen führen, die speziell auf Sie und Ihren Diabetes zugeschnitten sind.
Implantierbare Elektrokardiogramm-Monitore (EKG). Diese Geräte können Ihren Herzrhythmus bis zu 3 Jahre lang überwachen. Modelle wie der Reveal LINQ Insertable Cardiac Monitor senden Daten über Ihren Herzrhythmus an eine App. Die Messung des Rhythmus im Laufe der Zeit kann Ärzten helfen, mögliche Ursachen für Ohnmachtsanfälle oder unerklärliche Stürze zu finden oder einen unregelmäßigen Herzschlag zu diagnostizieren.
Andere Arten von implantierbaren Biosensoren befinden sich in verschiedenen Test- und Entwicklungsstadien. Einige dieser Geräte sind vielversprechend für:
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Auffinden von Krebs
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Überwachung des Schädelinnendrucks bei Menschen mit Hirnverletzungen
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Messung der Echtzeitwirkung von Medikamenten im Körper
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Überwachung des Sauerstoffgehalts in den Geweben
Smartphone Biosensoren und Apps
Das eine Gerät, das wir fast immer bei uns tragen, kann dank verschiedener Sensoren, die in ihm eingebaut sind, viel zu einem gesünderen Leben beitragen. Mit ein wenig Hilfe einer App kann das Smartphone messen:
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Blutdruck
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Körperliche Aktivität
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Schlaf
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Pulsschlag
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Blutzucker
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Körperfett
Forscher wollen Smartphone-Biosensoren auch für andere Gesundheitsaufgaben einsetzen, z. B. für die Überwachung von Stürzen und die Überprüfung des Bewegungsumfangs der Gelenke.
Sensoren und Apps werden Ihren Arzt niemals ersetzen. Aber es gibt einen Bereich, in dem ein bisschen Heimwerkergeist dem Arzt einen Vorteil verschaffen kann: die Blutdruckkontrolle. Die Verwendung eines Geräts zur Kontrolle des Blutdrucks zu Hause gilt bereits als eine der besten Möglichkeiten, die Krankheit in den Griff zu bekommen. Denn durch die Weitergabe der Messwerte an den Arzt erhält dieser noch mehr Informationen, mit denen er die Behandlung planen kann.
Die Zukunft der Überwachungsgeräte für zu Hause sieht rosig aus. Zu den Optionen auf dem Markt gehört das iHealth Sense, ein Gerät für das Handgelenk, das Updates direkt an eine Smartphone-App sendet. Omron, das sich auf traditionelle Heimtests spezialisiert hat, bietet Evolv an, eine schlankere Version der klobigen Manschette, die Ihr Arzt verwendet. Auch hier können Sie Informationen mit Ihrem Smartphone austauschen. Und Qardioarm ist ein Blutdruckmessgerät, das drahtlose Updates für eine Smartphone-App liefert. Der Vorteil dieser Technologie ist, dass sie auch den Austausch mit Ihrem Arzt erleichtert. Sie müssen das sperrige Messgerät nicht mehr mitschleppen, damit Ihr Arzt Ihre Werte überprüfen kann.
Die kontinuierliche Überwachung wird das nächste große Ding sein. Omron hat die Omron HeartGuide auf den Markt gebracht, eine Smartwatch, die Ihren Blutdruck ständig überwacht und die Messwerte natürlich an Ihr Smartphone sendet. So können Sie und Ihr Arzt herausfinden, wie sich bestimmte Aktivitäten auf Ihre Messwerte auswirken, und erfahren, was mit Ihrem Blutdruck passiert, wenn Sie schlafen. Einige Ärzte sind der Meinung, dass der nächtliche Blutdruck eine bessere Vorstellung davon vermittelt, wie wahrscheinlich es ist, dass Sie einen Schlaganfall oder Herzinfarkt erleiden. Das Gerät überwacht auch die tägliche Aktivität, die Herzfrequenz und die Schlafqualität.
Aufsteckbare Sensoren
Einige implantierbare Biosensoren haben eine aufklebbare Komponente. Kontinuierliche Blutzuckermessgeräte beispielsweise haben in der Regel ein Pflaster oder einen Monitor, der auf die Haut geklebt wird, zusätzlich zu dem Sensor unter der Haut.
Pflaster-Biosensoren sind anders. Bei ihnen wird nichts injiziert oder implantiert. Dies sind einige der Anwendungen für Pflaster-Biosensoren, die auf dem Markt oder in der Entwicklung sind.
Pflaster-EKG. Es gibt mehrere Patch-EKGs. Eines davon ist das BodyGuardian Heart, ein leichtes Gerät, das Sie mit einem Klebestreifen auf Ihre Brust kleben. Es sendet über einen bestimmten Zeitraum - so viel, wie Ihr Arzt vorschreibt - Daten an ein spezielles Smartphone. (Nach Ablauf des Überwachungszeitraums senden Sie das Gerät in einer vorausbezahlten Versandbox an Ihren Arzt zurück. Der Vorteil des Pflasters gegenüber einem EKG in der Arztpraxis: Ein einfaches Pflaster, das Sie sich auf die Brust kleben können, kann genauer sein als die einzige Messung, die Sie in einer Arztpraxis erhalten, sagt Snyder.
Biomarker-Analyse. Diese Art von Pflaster analysiert Ihren Schweiß auf Natrium, Glukose und andere Substanzen. Forscher sagen, dass es Sie vor Müdigkeit, Dehydrierung und ähnlichen Problemen warnen könnte. Wenn Sie ein ernsthafter Sportler sind, können Sie herausfinden, wann Sie zu wenig Elektrolyte haben und auftanken müssen.
Forscher an der Universität von Kalifornien in San Diego arbeiten an einem Blutalkohol-Sensor, der wie ein temporäres Tattoo aussieht. Er klebt auf Ihrer Haut und sendet Chemikalien aus, die Sie zum Schwitzen bringen. Er misst den Alkoholgehalt in Ihrem Schweiß und sendet die Daten an einen Laptop oder ein anderes Gerät.
Vitalparameter-Monitor. Im Krankenhaus könnte ein Biosensor, der auf Ihrer Brust klebt, eines Tages wichtige Vitalparameter wie Herzfrequenz, Atemfrequenz und Hauttemperatur überwachen. Eine Art von Sensor für den Einsatz im Krankenhaus kann auch Ihre Temperatur, Ihre Schritte und ob Sie gestürzt sind, überwachen.
Am Körper zu tragende Biosensoren
Am Handgelenk zu tragende Aktivitätsmesser können Schritte, Herzfrequenz, Blutdruck, Schlaf und vieles mehr messen. Aber wie Snyders Forschung zeigt, könnten sie in Zukunft auch einen medizinischen Wert haben.
Auch andere tragbare Geräte sind vielversprechend für das Gesundheits- und Krankheitsmanagement. Einige Bereiche, die Forscher für Biosensoren erforschen, sind:
Opioidabhängigkeit. Erste Forschungsergebnisse zeigen, dass Sensoren in Armbändern erkennen können, wenn jemand große Mengen an Opioiden eingenommen hat.
Epilepsie. Mehrere Biosensoren sind in Arbeit. Ein Typ, ein für den Einsatz in Krankenhäusern bestimmtes Armband, hilft dem Personal, Anfälle von Nicht-Anfällen zu unterscheiden. Ein anderer Sensor am Handgelenk kann das Pflegepersonal warnen, wenn eine Person mit Epilepsie einen Anfall hat.
Blutalkohol: Der BACtrack Skyn ist ein weiterer Biosensor, der am Handgelenk getragen wird. Er misst und zeichnet den Blutalkoholspiegel auf. Es ist das jüngste Produkt in der Reihe der tragbaren Blutalkoholtests des Unternehmens.
Blutzucker: Ingenieure der UCLA arbeiten an einem superdünnen Sensor, der auf der Rückseite einer Uhr oder einer Kontaktlinse angebracht werden kann und den Blutzucker in Ihrem Schweiß oder Ihren Tränen misst.
Es ist leicht, sich von der Aufregung über neue Technologien anstecken zu lassen, aber Biosensoren sind nur ein kleiner Teil der Lösung. Sie ermöglichen die Entwicklung völlig neuer Pflegesysteme.
