Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • TechWeek
  • Биомолтекст2020
  • vsh25

Накожный датчик для анализа состава пота

Исследователи Северо-Западного университета, работающие под руководством профессора Джона Роджерса (John A. Rogers), разработали первый в своем роде мягкий гибкий микрожидкостной датчик, прочно приклеивающийся к коже и измеряющий содержание различных соединений в поте человека во время физических упражнений.

Пот представляет собой насыщенный раствор химических соединений, анализ концентраций которых может предоставить важную информацию о состоянии здоровья человека. Однако традиционные методы сбора пота для лабораторного анализа с помощью адсорбирующих губок сильно ограничивают возможности этого подхода.

Авторы, давно занимающиеся разработкой «эпидермальных» электронных платформ, представляющих собой прикрепляемые к поверхности кожи тонкие гибкие устройства для мониторинга различных физиологических параметров, решили адаптировать такую платформу для расширения возможностей анализа пота. Для этого они оснастили ее сложной системой микрожидкостных каналов и резервуаров.

Получившееся в результате устройство, размер и толщина которого сопоставимы с размерами 25-центовой монеты, предназначено для однократного использования в течение нескольких часов. Оно наклеивается непосредственно на кожу предплечья или спины. Во время физических упражнений пот поступает по четырем тончайшим микрожидкостным каналам внутрь устройства, где распределяется по четырем круглым резервуарам. В этих резервуарах происходит реакция, вызывающая изменение окраски содержащихся в них химических соединений, интенсивность которой количественно взаимосвязана с концентрациями глюкозы, хлорида и лактата, а также с уровнем кислотности.

Эти четыре биомаркера были выбраны потому, что их комбинация достаточно точно отражает состояние здоровья человека. Помимо этого устройство позволяет определять интенсивность потоотделения и потери влаги организмом, а также, при необходимости, сохранять образцы пота для последующего лабораторного анализа.

По беспроводной связи устройство запускает на смартфоне приложение, делающее его фотографию и анализирующее изображение для получения данных о концентрациях биомаркеров. Эта информация может помочь человеку своевременно узнавать о необходимости таких мер, как употребление воды или специальных напитков, а также о возможных медицинских проблемах.

В исследовании точности и надежности устройства приняло участие две группы спортсменов: одна группа занималась на велотренажерах в контролируемых условиях фитнес-центра, а другая приняла участие в велогонке на длинные дистанции Эль Тур де Тусон, проводящейся в засушливых и сложных условиях. Датчики размещались на предплечьях и спинах спортсменов.

Для первой группы спортсменов авторы сравнили концентрации биомаркеров в образцах одного и того же пота, полученные с помощью нового датчика и с помощью традиционных лабораторных методов. Полученные результаты подтвердили сопоставимость получаемых результатов.

Вторая группа спортсменов тестировала надежность датчика в сложных и непредсказуемых условиях пустыни. Устройство доказало свою надежность, оно прочно держалось на коже спортсменов, не протекало и предоставляло достоверные данные.

Разработчики отмечают, что возможности нового устройства не ограничиваются анализом содержащихся в поте соединений. На современном этапе оно позволяет выявлять биомаркер муковисцидоза, что свидетельствует о перспективности его применения в клинической практике.

Статья A. Koh et al. A soft, wearable microfluidic device for the capture, storage, and colorimetric sensing of sweat опубликована в журнале Science Translational Medicine.

Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Northwestern University: Researchers develop soft, microfluidic 'lab on the skin' for sweat analysis.

25.11.2016


Читать статьи по темам:

экспресс-диагностика физическая активность биомаркеры Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

GoBe: российский «умный браслет» – скоро в продаже

Первая партия HealBe GoBe появится в Москве в середине декабря (во всяком случае, так обещает производитель). Примерная цена – около 12 тысяч рублей.

читать

Потейте и заряжайте батарейки

Небольшая электронная татуировка крепится к телу человека и следит за состоянием его здоровья во время физических тренировок. Питаться устройство будет за счет разложения молочной кислоты, выделяемой с потом при интенсивных нагрузках.

читать

GoBe: догоним и перегоним!

В краудфандинговой системе Indiegogo с огромным успехом профинансирован проект «умного» монитора физической активности GoBe, разработанного российской компанией Healbe.

читать

Smart Sensing

Ученые создали «умную» ткань Smart Sensing, содержащую множество микродатчиков, которые представляют практическую пользу для мониторинга состояния здоровья человека.

читать

Bowflex Boost

Устройство, надевающееся на запястье, позволяет подсчитывать количество шагов, пройденное расстояние, сожжённые калории, а также оценивать качество сна. Цена – 50 долларов.

читать