電子紋身技術如何改變醫療健康監測的未來
圖靈學院
科楠
2024-12-05
圖:噴塗電極處於濕潤狀態。研究人員發現，一旦乾燥，它們就可以檢測到大腦活動，就像在普通醫學測試中使用的標準電極一樣。Source: https://www.sciencenews.org/article/electronic-tattoos-brain-monitoring
電子紋身（Electronic Tattoos）是一種柔性電子裝置，能夠緊密貼合在皮膚表面，實現對人體生理信號的持續監測。這項技術結合了材料科學、電子工程和生物醫學，為健康監測和疾病診斷提供了全新的途徑。
電子紋身的技術原理
電子紋身主要由柔性電子材料製成，如液態金屬、奈米碳管和石墨烯等，這些材料具有優異的導電性和延展性。例如，韓國科學技術院（KAIST）開發的電子紋身墨水，由液態金屬和奈米碳管組成，可作為生物電極使用，貼附在皮膚上形成電路，協助監測心率等生理信號。
這些柔性電子裝置能夠感測多種生理參數，包括心電圖（ECG）、腦電波（EEG）、肌電圖（EMG）等，並可透過無線技術將數據傳輸至外部設備，實現即時監測和分析。
電子紋身在醫療領域的應用
1.癲癇症監測與預測
美國新創公司Brain Scientific正在開發一種電子紋身技術，利用石墨烯製成的小型電極，透過類似紋身槍的3D打印機，將電極植入患者的腦皮層，協助讀取腦電波訊號。這項技術有望提供即時的腦電圖數據，幫助醫生了解癲癇症患者的腦神經狀況，進而預測和管理癲癇發作。
2.心臟健康監測
美國德州大學奧斯汀分校的研究團隊開發了一款可穿戴式電子紋身裝置，能夠同時獲取心電圖和心震圖數據。這種裝置可提供至少24小時的連續心臟監測，為臨床醫生提供更全面的心臟健康資訊，並有助於早期診斷和治療心臟疾病。
3.壓力與荷爾蒙水平監測
電子紋身技術還可用於監測與壓力相關的生理指標，如皮質醇水平。這有助於早期發現癌症、慢性病和其他急症，從而及時進行診斷和治療，挽救更多生命。
電子紋身的未來發展與挑戰
儘管電子紋身技術在醫療領域展現出巨大的潛力，但仍面臨一些挑戰。例如，如何確保裝置的長期穩定性和生物相容性，以及如何實現數據的安全傳輸和隱私保護等。此外，電子紋身的製造成本和大規模生產能力也是需要解決的問題。
未來，隨著材料科學和電子技術的進步，電子紋身有望在更多領域得到應用，如運動員的生理監測、虛擬現實的控制介面等。同時，與人工智慧和大數據分析的結合，將進一步提升電子紋身在健康監測和疾病預測方面的準確性和實用性。
結論
電子紋身作為一種新興的可穿戴技術，為醫療健康監測帶來了革命性的變革。它不僅提供了更舒適和連續的監測方式，還為早期診斷和個性化治療提供了新的可能性。隨著技術的不斷完善，電子紋身有望在未來的醫療保健領域發揮更大的作用，造福更多患者。
資料來源：
1.Science News - Electronic Tattoos for Brain Monitoring
2.EverWellth - 新創電子紋身技術介紹
3.El Camino Health - Healthcare Technology 2022
