Анализ пота в реальном времени: носимые сенсоры определяют скорость, электролиты и метаболиты

Университет Калифорнии, Беркли, КА

Носимые сенсоры обеспечивают измерения в реальном времени скорости потоотделения, электролитов и метаболитов в поте. (Изображение: Бизен Маскей, Сунчон Национальный университет)

Исследователи разработали носимые кожные сенсоры, которые могут обнаруживать, что находится в поте человека. Используя сенсоры, мониторинг потоотделения может обойти необходимость более инвазивных процедур, таких как забор крови, и обеспечивать обновления в реальном времени о проблемах со здоровьем, таких как обезвоживание или усталость. Дизайн сенсора может быть быстро произведен с использованием техники рулонно-рулонной обработки, которая по сути печатает сенсоры на лист пластика.

Сенсоры использовались для мониторинга скорости потоотделения и электролитов и метаболитов в поте от волонтеров, которые занимались физическими упражнениями и других, испытывавших химически индуцированное потоотделение. Сенсоры надежны, воспроизводимы и могут быть фabрикованы в масштабе, так что множественные сенсоры могут быть размещены в разных точках тела.

Сенсоры могут быть быстро произведены с использованием техники рулонно-рулонной обработки, печатающей сенсоры на лист пластика. (Изображение: Антти Вейола, VTT)

Принцип работы

Новые сенсоры содержат спиралевидную микроскопическую трубку, или микрожидкостной канал, который впитывает пот с кожи. Отслеживая, как быстро пот движется через микрожидкостной канал, сенсоры могут сообщать, сколько человек потеет или их скорость потоотделения. Микрожидкостные каналы также оснащены химическими сенсорами, которые могут обнаруживать концентрации электролитов, таких как калий и натрий, и метаболитов, таких как глюкоза. Рулонно-рулонная обработка обеспечивает высокообъемное производство одноразовых пластырей по низкой стоимости.

Результаты экспериментов

Для лучшего понимания того, что пот может сказать о здоровье человеческого тела в реальном времени, исследователи сначала разместили потовые сенсоры на разных участках тел волонтеров — включая лоб, предплечье, подмышку и верхнюю спину — и измеряли их скорость потоотделения и уровни натрия и калия в поте, пока они катались на велотренажере. Они обнаружили, что локальная скорость потоотделения может указывать на общую потерю жидкости тела во время упражнений, означая, что отслеживание скорости потоотделения может быть способом дать спортсменам раннее предупреждение, когда они могут слишком сильно напрягаться.

Используя эти носимые устройства, исследователи могут непрерывно собирать данные с разных частей тела, чтобы понять, например, как локальная потеря пота может оценивать потерю жидкости всего тела. Они также использовали сенсоры для сравнения уровней глюкозы в поте и крови у здоровых и диабетических пациентов, обнаружив, что единичное измерение глюкозы в поте не обязательно указывает на уровень глюкозы в крови человека.

Для получения дополнительной информации свяжитесь с Кара Манке по адресу: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.; тел.: 510-643-7741.