。CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可证(未经同行评审认证)是作者/资助者,他已授予 bioRxiv 永久展示预印本的许可。
由于细胞和器官水平的急性和慢性反应的间变异性和个体内变异性(1,2),个体从运动程序中获得了不同的健康和绩效受益(3-6)。如果应通过锻炼程序实现最佳健康和绩效好处,则可以将个性化视为一个重要方面。可以根据经验丰富经验丰富的个人执行的昂贵的一次性基于实验室的测量来获得的关于运动程序各个方面(例如,运动强度区域)的决定。但是,有限数量的拥有金融和时间资源的人可以使用此类测量。为了允许更多的人获得个性化的锻炼程序,需要科学的值得信赖,具有成本效益,可访问的技术,即使是非专业人士也可以利用哪些监控,存储,分析,分析和反馈数据的个人来为决策提供信息。由于技术进步,硬件组件(例如电池,芯片组和传感器技术)的小型化允许创建可穿戴技术的成本效益,这些技术可以监视(当前具有不同的可靠性和有效性)的参数数量。可穿戴技术是自年以来美国运动医学同事所揭示的最大趋势之一(7 - 10)。软件开发允许创建高级和人工智能(AI)算法,这些算法影响了我们社会的许多方面(11,12),包括对锻炼程序个性化的决策(13)。可以说,AI可以启用更多设备(例如,例如消费级可穿戴技术)的数据处理和决策能力。希望是,消费级可穿戴技术的组合可靠,有效地监控和存储单个数据(例如,心率,血压,睡眠相关
†ZL和BJ对这项工作也同样贡献。10 *信函作者:11 Mei X. Wu博士:mwu5@mgh.harvard.edu 12 13摘要:14个血液抽血或使用针的血液术在诊所实践了几个世纪,而15个通常会导致疼痛,不适和不便。在此,我们通过整合Microlens阵列(MLA)和光学微针阵列(OMNA)来创建一个可穿戴的光子设备16,具有17个免疫识别能力,以实现安全且无针的生物标志物采样和检测。MLA-18在595 nm处通过Omna进入皮肤的LED光的综合OMNA,19绕过表皮层中的光吸收黑色素,并均匀地分布在毛细血管20富含20的毛细管中。595 nm的光优选地被21毛细血管内的血红蛋白(Hb)和氧-Hb吸收,从而触发毛细血管的热扩张而不会损害它们或引起Petechiae。22光照明导致皮肤中各种血液23生物标志物的浓度显着增加,这由于毛细血管扩张和生物标志物的渗出。这些奢侈的24个生物标记物专门与OMNA结合,该标志物用捕获抗体共价装饰,每只25个微针与一种特定的抗体固定。多功能OMNA进行了广泛的26修改,以扩大免疫联系信号并获得优于酶-27连接的免疫吸附测定法(ELISA)试剂盒的灵敏度。这种经济高效的30设备为血液生物标志物的无血,多重检测提供了一个有希望的平台。31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42作为概念证明,我们验证了28个原型的功能,用于微创采样和精确的多重血液生物标志物检测,以量化急性炎症和特定的抗体产生。
抽象可穿戴的生物电子设备正在迅速发展到小型化和多功能性,具有弹性和舒适性等显着特征。但是,为可穿戴生物电子设备实现可持续的电源仍然是一个巨大的挑战。Triboelectric纳米生成剂(TENGS)通过将不规则的低频生物能源从人体转化为电能,从而提供了有效的解决方案。除了可持续的可穿戴生物电子药物外,收获的电能还提供了丰富的人体感测信息。在此转换过程中,材料的选择在影响tengs的输出性能中起着至关重要的作用。在各种材料中,有机硅橡胶(SR)由于其出色的可塑性,灵活性,舒适性和其他有利的特性而脱颖而出。此外,通过适当的治疗,SR可以实现极端功能,例如稳健性,良好的稳定性,自我修复能力,快速响应等等。在这篇综述中,系统地审查了基于可穿戴SR的Tengs(SR-Tengs)的最新进展,重点是他们在人体不同部位的应用。鉴于SR-Tengs的制造方法在很大程度上决定了其输出性能和敏感性,因此本文介绍了SR-Tengs的设计,包括材料选择,过程调制和结构优化。此外,本文讨论了当前
我对知识的贡献有三方面。首先,三个案例研究中的每一个都展示了一种独特的设计创新:机器人中的新型冗余执行器、可穿戴系统的以身体为中心的设计流程以及用于沉浸式音频体验的混合骨骼和软组织传导耳机。其次,该研究引入并严格探索了五条设计准则,形成了开发增强技术的全新实用框架。这些准则为从业者提供了一种通过感官分层来驾驭设计和机器人等复杂领域的方法。最后,该框架还通过挑战传统的以人为中心的增强观点来推进增强理论,提出以代理为中心的认识论——无论是人类还是人造的。
可穿戴设备面临的挑战,例如在空中固件更新期间动态恶意软件注入,从而利用可信赖的执行环境;由于加速裂纹技术而导致的量子式加密协议的漏洞;旨在损坏实时决策中使用的机器学习模型的对抗性人工智能攻击,导致错误分类或操作中断;混合沟通违反了BLE,NFC和5G频道的协调攻击,以损害多层安全性;使用声学加密分析和电磁分析提取敏感密码键的侧向通道攻击;通过受损的数字双胞胎创建综合身份,使得未经授权访问集成系统;以及边缘加工管道中的逻辑炸弹部署,引入在特定操作条件下激活的潜在漏洞。
下一代非侵入性生化可穿戴设备通过提供实时的,连续监测生化标记来改变医疗保健。非侵入性方法包括智能纹身,微针贴片,可穿戴生物传感器,可透气的生物电子学,可植入的传感器,智能纺织品和智能隐形眼镜。可以通过关键标记来检测到个人健康状况的全面图片,例如葡萄糖,乳酸,皮质醇和挥发性有机化合物(VOC)(VOC),从汗水,唾液,眼泪,呼吸,呼吸和源自质量(ISF),基于这些,非侵入性和微型侵入性生物传感器。通过将AI和大数据分析与早期疾病检测和主动健康管理相结合,可以将它们与AI和大数据分析相结合,从而可以增强其功能。本研究探讨了未来派生化可穿戴设备的潜力,其当前状态,潜在的技术,潜在的相关应用和挑战,以及它们作为个性化医疗保健中的变革解决方案的定位,以重新确定医疗保健监测的未来。
富士通将军今天宣布,已开发出具有前所未有的冷却性能的新一代可穿戴空调。从今天开始,这款新机型可以在线预订。该产品计划于 2025 年春季上市。新款可穿戴空调是 2021 年发布的富士通将军 Cómodo 装备的更紧凑版本。新款机型仍然拥有卓越的性能,能够将温度降低至环境空气温度以下 20°C,是一款易于使用、方便的颈部冷却器。之前独立的颈部冷却器和水冷式热交换器现在集成为一个无管设计。因此,不再需要佩戴缠绕在腰部的热交换器单元。现在只需 10 秒即可穿上该产品,比以前快三倍。大大提高的易用性使新产品对于建筑、物流、活动和其他需要移动性的行业的工人来说非常方便。