Исследователи из Университета штата Огайо в США успешно протестировали устройство, которое способно использовать химические биомаркеры пота для обнаружения изменений в состоянии здоровья человека. Об этом сообщает портал TechXplore. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, научная группа из специалистов Университета штата Огайо продемонстрировала безбатарейный беспроводной биохимический датчик, определяющий уровень сахара (или глюкозы) через пот, который люди выделяют из своей кожи во время физических упражнений.
Исследователи изготовили «умное ожерелье» с функциональной застежкой и кулоном, которое надевается на шею и может использоваться для контроля уровня глюкозы во время тренировок, как это было опробовано у участников исследования.
Вместо батареи это носимое смарт-устройство работает с использованием резонансного контура, отражающего радиочастотные сигналы, посылаемые внешней системой считывания. Так, после 30-минутной езды на велосипеде в помещении участники тестирования делали 15-минутный перерыв, во время которого они пили подслащенные напитки, прежде чем возобновить езду на велосипеде.
«Поскольку известно, что уровень глюкозы в поте должен повышаться после употребления сладких напитков, вопрос для исследователей заключался в том, уловит ли это новый датчик», – сказала Цзинхуа Ли, соавтор исследования и доцент кафедры материаловедения и инженерии в Университете штата Огайо.
Результаты показали, что датчик действительно успешно отслеживал уровень глюкозы, что говорит о том, что он будет работать для мониторинга других важных химических веществ в поте. Кроме того, это умное ожерелье требует минимального количества пота для работы интерфейса из-за миниатюрной структуры сенсорного интерфейса.
«На самом деле пот содержит сотни биомаркеров, которые могут дать очень важную информацию о состоянии нашего здоровья. Следующее поколение подобных биосенсоров будет настолько биоинтуитивным и неинвазивным, что мы сможем обнаруживать ключевую информацию, содержащуюся в жидкостях организма человека», – отметила Ли.
Биомаркеры – это вещества, которые могут раскрывать самые сокровенные тайны тела: в жидкостях организма человека, включая пот, слезы, слюну и мочу, можно найти самые разные диагностические показатели – от наличия болезней, инфекций и даже свидетельств эмоциональной травмы.
В дополнение к анализу состава пота этот датчик со временем можно будет настроить как биоимплантат и использовать для обнаружения нейротрансмиттеров и гормонов. Это может помочь выявить, в частности, ионные нарушения в спинномозговой жидкости, связанные со вторичным повреждением головного мозга, или даже привести к новым понимание того, как функционирует мозг, считает Ли.
Хотя пройдет некоторое время, прежде чем устройство, подобное прототипу, созданному по итогам данного исследования, станет доступным для широкого применения, Ли уже думает о том, в каких направлениях эта потенциально спасительная технология больше всего понадобится людям.
Вместо громоздких и жестких компьютерных чипов, используемых в наших телефонах и ноутбуках, датчики сделаны из сверхтонких материалов. Этот стиль дизайна делает продукт очень гибким, защищает функциональность устройства и обеспечивает безопасный контакт с кожей человека.
Хотя в исследовании отмечается, что дальнейшая миниатюризация сделает более вероятным имплантацию этого и подобных устройств, на данный момент биосенсор, использованный в «умном ожерелье», с его простой компоновкой схем можно уже легко интегрировать в повседневную жизнь.
«Мы надеемся, что в конечном итоге эти датчики можно будет легко интегрировать в другие личные вещи. Некоторые могут носить «умные ожерелья», а другие также могут предпочесть подобные серьги или кольца. Эти датчики, помещаемые во что-то, что мы все носим, помогут людям лучше отслеживать свое здоровье», – подчеркнула Цзинхуа Ли.