Ученые создали систему непрерывного отслеживания метаболизма по составу пота

Фото: Der-Hsien Lien and Hiroki Ota, UC Berkeley

Инженеры поместили на тонкий и гибкий «пластырь» матричную систему датчиков для анализа определенных составляющих пота и контроля локальной температуры тела. Применение этой технологии в будущем поможет отслеживать актуальное состояние организма без уколов и других неприятных процедур.

Химический состав пота, как и других физиологических жидкостей, отражает состояние организма в конкретный момент времени. Поскольку пот является сложной многокомпонентной смесью, для исчерпывающего анализа необходимо одновременно учитывать данные о нескольких составляющих. Ранее подобные системы для неинвазивного (не требующего проникновения под кожу пациента) контроля метаболизма могли отслеживать концентрацию только одного вещества. В новой работе исследователи из США представили матричную систему для одновременного отслеживания уровня целого ряда веществ, содержащихся в поту. Подробное описание их разработки изложено в статье, опубликованной в Nature.

Разработанный прототип включает в себя пять датчиков, размещенных на гибкой плате. Прибор настроен на анализ концентрации метаболитов, участвующих в энергетическом обмене организма, — глюкозы и молочной кислоты, а также электролитов пота (частиц, способных переносить электрический заряд) — ионов калия и натрия. Полученные данные прибор калибрует в соответствии с измеренной температурой тела, а затем отправляет собранную информацию приложению на смартфоне.

Ученые испытали новую систему на десятках добровольцев, которым было предложено носить «умные» браслеты или повязки во время выполнения физических упражнений: бега на открытом воздухе или занятий на тренажерах. Во время нагрузок прибор мог отследить усталость спортсмена, обезвоживание или опасно поднявшуюся температуру тела.

В дальнейшем авторы работы планируют сделать прибор еще более компактным и удобным. Кроме того, они также надеются разработать аналогичные комплексные системы отслеживания состояния больных по составу других биологических жидкостей. Над подобными системами для быстрого анализа важных для здоровья параметров сегодня работают множество ученых во всем мире. Например, недавно специалисты из ИОФ и МФТИ представили компактную и простую в использовании систему для быстрого анализа крови.
Теги:

Читать еще на Чердаке: