脱水症状や血糖値が上昇したときに色を変えることによって健康状態をモニタリングできるスマートタトゥーインク開発

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■脱水症状や血糖値が上昇したときに色を変えることによって健康状態をモニタリングできるスマートタトゥーインク開発｜ハーバード大学・MIT

参考画像：Tattoos as medical condition monitors｜YouTubeスクリーンショット

MIT（マサチューセッツ工科大学）のメディアラボでKatia Vegaが率いるハーバード大学医学部の研究者が行なった研究によれば、ハーバード大学で開発された生体感受性インクとタトゥーの技術を組み合わせて、脱水症状が起きた時や、血糖値が上昇したときに、色を変えることによって健康状態をモニタリングできるスマートタトゥーインクを開発しました。

Tattoos as medical condition monitors

健康状態をモニタリングできるウェアラブルデバイスはありますが、欠点として体とシームレスに結合することは難しいことやバッテリー切れの心配があります。

今回開発したインクでは、電源やワイヤレス通信機能が不要であるため、そうした欠点をカバーできます。

■まとめ

健康管理をするためのモニタリングできるウェアラブルデバイスに対して関心が高まっています。

ただし、このウェアラブルデバイスに対して３つの課題があると考えられています。

１．ウェアラブルデバイスは皮膚に常に貼り付けておかないとモニタリングできないが、貼り付けている部分の安全性に問題はないか？

２．バッテリー切れの心配やワイヤレス機器との接続が必要であること

３．健康管理にどう活かせばよいかわからないこと（例：数字で表示されてもどういう意味かわからない）

皮膚貼り付け型ナノメッシュセンサーの開発に成功｜1週間貼り続けても炎症反応がない｜東大・JST・慶大・理研によれば、心電図や脈拍などの生体データを計測して健康管理に活かすためのウェアラブルデバイスに関心が高まっており、さらに次世代型として薄膜フィルムやゴムシートを用いて皮膚に密着することにより高精度な生体データを計測するための血中酸素濃度計やタッチセンサーアレイ（人の指などが接触する位置情報をセンシングできるデバイス）の開発が進められています。

しかし、医療やスポーツで利用する場合には一週間以上の長期測定が必要であり、フィルムやゴムシート型のデバイスの場合、汗の分泌を阻害するため安全性についての問題がありました。

そこで、東京大学大学院工学系研究科、科学技術振興機構、慶應義塾大学医学部、理化学研究所統合生命医科学研究センター、同研究所染谷薄膜素子研究室、同研究所創発物性科学研究センターの共同研究によれば、１週間皮膚に貼り続けても炎症反応がなく、装着していることを感じないほど超軽量で極薄のナノメッシュ電極の開発に成功したそうです。

また、以前紹介した【肌の上のラボ】汗を分析するデバイスで病気診断｜ノースウエスタン大学で紹介したノースウエスタン大学の研究チームが開発した、皮膚に簡単に貼りつけることができる、身体が運動にどのように反応しているかを着用者の汗を測定するマイクロ流体デバイスも今回紹介したタトゥー技術と同じようなアイデアを持っています。

このデバイスを使えば、Glucose（ブドウ糖）、pH（酸性・アルカリ性の度合い）、Lactate（乳酸）、Chloride（塩化物イオン）を分析し、水を飲むタイミングや電解質を補給するタイミングを知らせることができます。

New sweat-monitoring device explained

この汗を分析するプラットフォームは、採血がいらず、電池を必要とせず、スマホなどと接続する必要とせず、その場で健康状態をチェックすることができるというのが大事なポイントです。

ウェアラブルデバイスの弱点ともいえる、つける人にストレスなく、バッテリー切れの心配なく、スマホなどのワイヤレス機器との接続をすることなく、健康状態をチェックできるというポイントがあります。

もう一つのポイントは、色が変わると健康状態が変化していることがわかるというわかりやすさです。

健康管理UXをいかに編集してわかりやすくできるか？｜ドラクエにおけるレベルデザインを象徴するアイコン「橋」を参考にしてみよう！では、健康管理をする上で、いかにその情報（言葉、画像、テキスト、動画など）をわかりやすく、受け取りやすい形に編集して、製品やサービスを利用を通じて得られる体験であるUX（ユーザーエクスペリエンス）をよいものにするかが重要だと書きました。

「健康年齢®OCR サービス」｜タブレット端末のカメラを健康診断書にかざすだけで体の状態をわかりやすく表示してくれるサービス｜JMDC ・キヤノンMJでは、健康診断書にかざすだけで必要な項目を自動的に抽出しOCR解析を行って一覧にし、統計モデルに照らし合わせてわかりやすく表示する技術が開発されているそうです。

また、人間は「感覚追加」を行うことで新しい世界を見ることができるかもしれない！？｜デイヴィッド・イーグルマン「人間に新たな感覚を作り出すことは可能か？」よりによれば、例えば、血糖値を計測して、数値で血糖値が〇〇と出たとしても、人によっては生活習慣を改善しようとまでは思わない人もいると考え、血糖値の高さを別の形で表現するとしたら、どうでしょうかと提案しました。

今回のアプローチはインクの色が変わることで体調変化を示すというわかりやすさがありますよね。

スマートウォッチは病気の早期発見に役立つ｜正常値とベースライン値の確立が重要｜スタンフォード大によれば、現在進行中の研究の重要な要素は、正常値またはベースライン値を確立することなのだそうです。

Verily（元Google X）のProject Baseline studyの目的は、病気のサインを見つけ病気の予防をすること！？で紹介したプロジェクト「Baseline Study」では、尿・血液・唾液・涙といった成分からデータを収集・解析し、健康の基準値（ベースライン）を見つけることで、生体の状態や病態を示す指標「バイオマーカー」を発見し、健康維持や病気の早期発見に役立てることを目指していました。

病気が発症してからではなく、健康な体が病気になりそうなサインを見つけるというアイデアは、東洋医学における「未病」という考え方に近いものです。

人によっては、健康診断などの検査結果で異常がないにもかかわらず、体がだるい、疲れやすい、頭痛、肩こり、めまい、眠れないなどといった体の不調に悩まされた経験もあるのではないでしょうか。

「はっきりとした症状はでていない」「数値には現れないけどなんだか体調がよくない」というときを、健康な体から病気の身体へと向かう途中だと考えるとすれば、その途中で起きる「サイン」に着目して、何らかの対処を行なうことが最も効果的な医療になっていくのではないでしょうか。

そのためにも、病気かそうではないかの「Baseline（ベースライン）」を見つける研究に注目が集まっていると考えられます。

今回のパッと見た目でわかりやすく変化するタトゥーインクのようなものが普及すれば、ベースライン値で体調管理をしていくという考え方が広まっていくかもしれません。

【参考リンク】

Feeling woozy? Time to check the tattoo

（2017/9/28、Harvard Gazette）

The work, conducted by two postdoctoral fellows at Harvard Medical School and colleagues led by Katia Vega at MIT’s Media Lab, paired biosensitive inks developed at Harvard with traditional tattoo artistry as a way to overcome some of the limitations of current biomedical monitoring devices.

A drawback of current wearable monitoring devices is that they don’t seamlessly integrate with the body, Yetisen said. Short battery life is a concern and so is the need for wireless connectivity, neither of which is an issue with the simple, color-based interface of biosensitive tattoo ink.

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