Czy wiesz, że?

Mini czujnik, zmierzy wszystko i wszędzie

Autor: Agata Kukwa

Czy możesz dokładnie wymienić co wczoraj jadłeś? Z tym pytaniem pewnie jakoś byśmy sobie poradzili, ale czy bylibyście w stanie podać co zjedliście w ciągu całego ostatniego tygodnia? Podczas badań nad nawykami żywieniowymi dzieci, psycholog Tom Baranowski z Baylor Collage of Medicine w Huston, odkrył, że dzieci nagminnie zapominają o około 15% posiłków, które spożyły. Dodatkowo 30% jedzenia, które dzieci przywołują z pamięci to tylko efekt ich wyobraźni.

W kontekście badań z zakresu epidemiologii, toksykologii i narażenia na różnego rodzaju zanieczyszczenia odkrycia Toma Baranowskiego mogą budzić niepokój, ponieważ większość badań z tych dziedzin opiera się na kwestionariuszach wypełnianych przez badanych. Jeśli nie jesteśmy w stanie przywołać w pamięci dokładnie co jedliśmy dnia poprzedniego to jak możemy odtworzyć ile wypaliliśmy papierosów czy jak długo biegaliśmy poprzedniego ranka. Niedokładne przypominanie sobie tego typu czynności możne znacząco wpływać na wyniki badań nad ryzykiem zachorowania na raka, stresem, aktywnością fizyczną czy wspomnianymi już nawykami żywieniowymi.

Naukowcy już dawno zrozumieli, że aby dokładnie zbadać co dzieje się wokół człowieka, w jakim znajduje się otoczeniu, jak się w nim zachowuje i na jakie niebezpieczeństwa jest narażony, niezbędne jest urządzenie, które będzie obiektywnie zbierało szczegółowe dane. Aby takie badania miały jakikolwiek sens urządzenie pomiarowe musi być małe, ciche i na tyle lekkie aby badany mógł nosić je ze sobą cały dzień bez szczególnych uniedogodnień.

Geochemik Steven Chillrud chciał sprawdzić na jakie zanieczyszczenia powietrza narażone są dzieci mieszkające na Bronksie podczas codziennych podróży do nowojorskich szkół. W tym celu jego zespół zaprojektował i zbudował urządzenie mieszczące się w dziecięcym tornistrze, które samodzielnie pobierało próbki powietrza. Dodatkowo urządzenie podłączało się do ładowania na noc i następnego dnia było gotowe do użycia.

Do tej pory narażenie na zanieczyszczenia badano za pomocą czujników zamontowanych na elewacjach lub dachach budynków. Pomiary prowadzone w ten sposób były ograniczone z dwóch powodów, po pierwsze ludzie nie poruszają się na poziomie dachów, a jak powszechnie wiadomo stężenie niektórych zanieczyszczeń są różne na różnych wysokościach. Po drugie metoda ta nie pozwalała na badanie zanieczyszczeń, na które narażeni jesteśmy na przykład w środkach komunikacji miejskiej, na stacjach metra czy w innych pomieszczeniach, a tego typu zanieczyszczenia są równie niebezpieczne co te zewnętrzne.

Niewątpliwie małe, przenośne, osobiste czujniki stanowią krok w przyszłość dla badań nad narażeniem na różnego rodzaju zanieczyszczenia powietrza.

Urządzenie Chilruda sprawiało wrażenie przełomu, spotkało się jednak z niespodziewanym problemem. Nowojorska policja, wyczulona na ataki terrorystyczne po wybuchu bomb w Londynie 7 lipca 2005, nie pozwoliła na przeprowadzenie badań. Stwierdzono wtedy, że urządzenie stanowi potencjalne zagrożenie ze względu na jego „podejrzany” wygląd. Przed naukowcami postawiono nowe wyzwanie – zmniejszyć przyrząd do wielkości walkmana.

Po pięciu latach, w listopadzie ubiegłego roku, Chillrud i jego zespół stworzyli długo wyczekiwane urządzenie, które oprócz małych rozmiarów ma jeszcze kilka niezaprzeczalnych zalet. Czujnik posiada dwa filtry, dzięki czemu może zbierać próbki powietrza osobno ze środowiska zewnętrznego jak i z wnętrza budynków. Kiedy uczestnik badania opuszcza swój dom urządzenie przełącza się na tryb zewnętrzny. Dzięki temu próbki zanieczyszczeń domowych nie mieszają się tymi zebranymi podczas podróży do pracy czy ćwiczeń na świeżym powietrzu.

Prawdziwą innowacją jest zespolenie czujnika z systemem GPS, dzięki czemu badacze mogą monitorować położenie uczestników eksperymentu. Daje to możliwość zbierania danych z konkretnych miejsc oraz rozróżnienia zanieczyszczeń ze środowiska pracy, transportu miejskiego czy parku.

Urządzenie Chillruda będzie również stosowane do badań nad zachorowalnością na raka u palaczy. Ma pomóc w wyjaśnieniu dlaczego niektórzy palacze chorują na raka płuc, a inni nie. Być może środowisko otaczające osoby palące oraz warunki w jakich palą ma wpływ na rozwój tej śmiertelnej choroby. Nowy mini czujnik ma pomóc w wyjaśnieniu tej zagadki.

Niewątpliwie małe, przenośne, osobiste czujniki stanowią krok w przyszłość dla badań nad narażeniem na różnego rodzaju zanieczyszczenia powietrza. Jak widać, mogą przyczynić się również do rozwiązania innych zagadek, nie tylko środowiskowych, ale i medycznych. Z pewnością, jest w tym zakresie ciągle wiele do zrobienia, a im szybciej odejdą do lamusa kwestionariusze wypełniane przez badanych, tym szybciej będziemy w stanie zbierać obiektywne dane, znacznie zwiększające wartość przeprowadzanych badań.

ResearchBlogging.org

Więcej informacji:
Borrell B (2011). Epidemiology: Every bite you take. Nature, 470 (7334), 320-2 PMID: 21331018
Print Friendly, PDF & Email

O autorze

Agata Kukwa

Absolwentka Wydziału Chemicznego Politechniki Gdańskiej. Magister technologii ochrony środowiska, inżynier ochrony i zarządzania środowiskiem. Obecnie doktorantka w Katedrze Informatyki Ekonomicznej na Wydziale Zarządzania Uniwersytetu Gdańskiego. Interesuje się nowymi technologiami oraz stymulowaniem działalności innowacyjnej w Polsce.