汗液感知或将成为下一个智能健康穿戴热点,美国空军投了400万美元

虽然石墨烯已经被发现了近十年,但GraphWear在此前仍然要花23个加工步骤才能制作石墨烯传感器,因此规模量产显得不可能,而且它的成本异常的贵,初代产品上市价格估计为6万美元。

近日,汗液感知技术成为智能穿戴设备的一个热点细分领域,美国空军和橄榄球大联盟NFL纷纷参与其中。10月8日,汗液传感器开发商Eccrine Systems宣布获得550万美元的A轮融资,其中400万来自美国空军。10月18日,另外一家智能穿戴设备公司GraphWear研发的液水传感器宣布和美国橄榄球大联盟NFL进行合作,对设备进行技术验证和辅助研发。

汗液中的科学

智能穿戴设备主要是通过收集人体的生理数据,帮助我们了解和监控我们的身体状况。从简单的计步,到传统的心率、体温,再到现在的汗液分析,智能穿戴设备开始追踪越来越多的人体生理数据。千万不要小瞧汗水,一滴汗水中除了盐分之外,还包含着我们身体中的各种科学密码,包括水化水平、电解质平衡、乳酸指数、血糖水平以及卡路里燃烧值等信息。科研人员认为可以通过测量汗液中的各种电解质、代谢物等成分,并结合用户的体温、心跳等数据,更准确地分析用户的生理情况,判断是否处在疲劳和脱水状态,适时对用户做出提醒,防止运动过量。

目前,针对汗液进行分析的智能设备大多数还未能实现商业化,检测灵敏度、设备体积、和人体的结合方式、实用性等是需要着力突破的问题。用体液来检测身体情况很常见,医院的化验大多依靠各类体液,但是携带大量生命信息的汗液还没有入选。各大科研机构都想在汗液感知技术上做出进一步突破,实现无创检测。

今年8月,美国加州大学伯克利分校博士后高伟凭借全柔性汗液传感器登上了《麻省理工科技评论》年度青年英雄榜。高伟和导师阿里·捷维组成的Javey Research实验室在汗液上看到了无创检测未来实现的可能,汗液的化学成分多样,且容易获得。在初阶版本的汗液传感器中,他们的设计设定了5种检测维度:葡萄糖、乳酸、钠离子、钾离子还有体表温度,也在后续不断加入重金属、氯离子等检测对象。这些具体的检测对象可以窥视身体的秘密。高伟介绍说,已经在医学上比较确信的是,血液中的钠离子可以检测身体的脱水情况,氯离子可以用来诊断囊肿型纤维化,再比如人体中的葡萄糖和血液中的葡萄糖相关,可以来检测糖尿病。

除了大学科研机构对汗液的秘密进行解码,也有不少初创企业推出或正准备推出汗液感知的相关设备,并获得了资本的青睐。

Eccrine Systems

Eccrine Systems是一家私人控股公司,于2013年建立,总部位于俄亥俄州的辛辛那提。该公司致力于通过汗水传感器技术提高人类的健康水平、安全性与工作效率。其商业化技术和知识产权来自辛辛那提大学,并获得CincyTech公司的支持。10月8日,该公司宣布完成550万美元的A轮融资,公司联合创始人兼CEO Robert Beech在新闻发布会上表示:“汗水是采用非侵入式手段获取分子数据与生理学数据的最好来源,在医学界,这些数据此前通常从血液中获得。汗水的应用常常受限于缺乏人体日常生活中,包括工作、睡觉、娱乐等状态下的实时数据。如今,微流控技术、纳米技术、微型电子和能源管理等技术的进步,使得通过传感系统实时监测汗水分子成为了可能。”

美国空军同样也对汗液的研究非常感兴趣,对Eccrine公司资助了400万美元用于未来开展的一项五年研究计划,即对地面部队士兵和飞行员进行实时地机体监测和功能增强训练。美国空军的研究人员想要利用一种可靠的手段对机体进行分子水平及定量化的研究,但并不是通过血液来开始这项研究。研究人员Joshua Hagen表示,实验室目前已经在美国特种部队中开展了多个原型的检测,而且也是该技术最早的采用者。

当然汗液还可以帮助研究者对飞行员的生理学表现进行研究,比如,美国国防部就从数十亿美元的战斗机中(F-22和F-35战斗机)搜集了大量的数据,而这些数据却为揭示在飞机中处于高度压力的飞行员的机体状况并不能提供过多的有效信息。测定汗液中一种名为皮质醇的组分是目前Eccrine公司的一项重点研究,皮质醇是机体中充当关键压力标志物的一种激素。机体的脱水状况和皮质醇检测是对士飞行员进行汗液监测的的首个重要任务,而这将在未来2-4年内进行。

融资情况

Eccrine公司由美国空军和辛辛那提大学的教授Jacob Heikenfeld建立,公司的董事长是前海军成员,而另一位高管则是前空军飞行员。550万美元的A轮融资其中400万美金来自美国空军研究实验室,以支持监测汗液中特定分子生物标志物的无创传感系统的研发。CincyTech基金以及其他投资者也参与到此轮融资中。

Graphwear

Graphwear来自于美国费城大学城科学中心,由著名的DreamIt Ventures进行孵化,专门研发智能穿戴设备。SweatSmart是其第一款产品,利用汗液进行实时分析,进行脱水监测、葡萄糖检测、肌肉耐力监测。Graphwear在10月份和美国橄榄球大联盟NFL达成合作(NFL还投资了另一家汗液智能设备的公司Kenzen),通过分析运动员的汗水血糖和电解质水平,来提醒运动员进行液体补充。Graphwear的首席执行官Gudibande说到:“职业运动员将帮助我们验证技术,我们也需要收集更多数据提高产品的稳定性。”Graphwear计划明年5月推出针对运动员的测试版产品,2018年上市。该公司未来还将上市一款通过汗液来追踪血糖的新产品,该产品针对糖尿病人群,是一款需要通过FDA认证的2类医疗器械

SweatSmart采用石墨烯代替硅基传感器,石墨烯具有柔韧性,可以任意弯曲,因此戴在人体上会更加的舒适。而且石墨烯传感器对生物电也非常敏感,可以检测人体的微小体征变化。至于功耗方面,石墨烯电池也会对带来突破性续航体验。虽然石墨烯已经被发现了近十年,但GraphWear在此前仍然要花23个加工步骤才能制作石墨烯传感器,因此规模量产显得不可能,而且它的成本异常的贵,初代产品上市价格估计为6万美元。

融资情况

接受了5万美金的种子投资,投资方未知。

Kenzen

Kenzen是一家专门研发汗液智能设备的企业,而且产品已经经过了两次迭代,目前的产品型号为ECHO Smart Patch。该产品可以实时监测人体流出的汗液成分,只需要最小的汗珠来执行关键的生物标志物的分析。除了水,还对包括电解质,如钠,代谢产物,葡萄糖,各种分子和蛋白质进行分析。使用ECHO Smart Patch,不仅可以提示使用者需要补充水分,还能够进一步的提示使用者身体中缺乏的维生素以及矿物质。在未来,还能够帮助使用者平衡体内糖分的摄入量,保证身体不会囤积过多的脂肪。

这款产品体积小、功耗低,且需要与皮肤紧贴,它能够随时监测汗水化学成分的变化并将这些信息通过蓝牙传输给智能手机。因此在未来很可能会与运动服装合作,成为所谓的可检测汗水式的智能服装。

融资情况

2016年2月,Kenzen获得由美国橄榄球大联盟NFL领投,Connectivity Capital Partners和Kii Corporation跟投的5万美金种子轮投资。

Neumitra

Neumitra由毕业于麻省理工大学的神经系统科学家Robert Goldberg于2009年成立,它的另外两位联合创始人分别是计算机算法工程师SafiyyMomen和生物技术学家Anand Yadav公司总部位于美国波士顿。该公司研发智能穿戴设备,致力于帮助人们测量和管理日常活动对于大脑健康与执行情况的影响。Neumitra所推出的智能设备,是用于心理压力感知的。人体在压力增大的时候,会莫名地感到呼吸急促、心跳加速。Neumitra的设备可以检测由压力或兴奋引起的汗量和体温的升高,并将有关信息传递给佩戴者。

Neumitra推出了可穿戴设备、桌面计算系统和手机APP三种产品,通过共同整合数据来管理大脑健康并衡量其对日常生活的影响。目前,腕戴式传感器Neuma的售价1500美元。汗腺与压力反应受神经系统的同一个部位控制,也就是说,通过测量手指、手掌及足部皮肤的导电性,我们可以部分获知身体此刻所承受的压力状况。一般来讲,出汗越多,皮肤导电性越强,相应地,大脑压力值也就越高。因此,皮肤导电性可以作为衡量大脑压力的一个指标。

Neumitra的使用方法很简单,用户需佩戴腕戴式传感器Neuma,它会准确、连续地对处于每一种日常生活情景下的自主神经系统进行数据测量。接着,由Neuma测量得到的前后数据,如事件、地点和活动等,会交由配套的手机app进行研究分析,从而发现一些自主产生的症状,并确定产生原因。当传感器检测到压力来临的迹象时,它会通过震动来提醒佩戴者,如此一来我们就可以提前做好准备,尽量避开那些可能会引发焦虑情绪的地点和场景。

融资情况

2010年10月,接受一笔未对外公布数额的种子轮融资。2012年6月,Rock Health对其进行种子轮投资,金额是2万美元。 2015年8月,接受一笔未公布金额的天使轮投资,投资方为TechNexus EMERGE Accelerator。

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