Інженери з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго 2 липня представили інноваційний носимий пристрій — сенсор у вигляді браслета, що здатен одночасно відстежувати не лише рівень глюкози, а й інші хімічні та фізіологічні показники, критично важливі для людей із діабетом. Дослідження опубліковане у журналі Nature Biomedical Engineering.
Гнучкий браслет складається з масиву мікроголок, які безболісно пробираються крізь верхній шар шкіри, щоб у реальному часі аналізувати міжклітинну рідину. Там він виявляє рівні глюкози, лактату та алкоголю завдяки трьом різним ферментам, вбудованим у мікроголки. Модуль легко замінюється, що мінімізує ризики подразнення шкіри чи інфекцій та робить пристрій зручним для тривалого використання.
Окрім цього, браслет оснащений масивом ультразвукових сенсорів, що вимірюють артеріальний тиск і жорсткість судин, а також ЕКГ-сенсорами, які зчитують пульс із зап’ястя. Таке поєднання дозволяє отримати цілісну картину серцево-судинного стану користувача — рідкісну можливість для повсякденного моніторингу поза межами лікарні.
Чому це важливо для людей із діабетом?
«Ефективне управління діабетом — це більше, ніж просто рівень глюкози», — зазначає Ан-І Чан (An-Yi Chang), постдокторант кафедри хімічної та наноінженерії UC San Diego і один із провідних авторів дослідження. — «Фактори як-от дієта, вживання алкоголю, фізична активність чи стрес — усе це впливає як на рівень цукру в крові, так і на стан серця. Наш браслет дозволяє відстежувати ці зміни без болю та в режимі реального часу».
Люди з діабетом мають вищий ризик серцево-судинних ускладнень, але традиційні моніторингові системи зазвичай не охоплюють ці аспекти або ж працюють лише епізодично. Новий браслет дозволяє виявити потенційно небезпечні зміни ще до появи симптомів.
У пристрої поєднані технології двох дослідницьких груп: лабораторії Джозефа Ванга, яка спеціалізується на хімічних сенсорах для виявлення біомаркерів, та команди Шена Сюй, що розробляє носимі ультразвукові сенсори. Їхнє спільне рішення — це браслет, який синхронно вимірює біохімічні й фізіологічні показники.
Зібрані дані виводяться на пов’язаний смартпристрій, де користувач може бачити рівні глюкози, алкоголю, лактату, тиск, пульс і жорсткість артерій — усе в режимі реального часу. Таким чином, можна безпосередньо спостерігати, як конкретна їжа, фізичне навантаження чи стрес впливають на організм.
Під час тестувань показники глюкози з браслета відповідали даним глюкометра й систем безперервного моніторингу. Аналогічно, виявлення алкоголю корелювало з результатами алкотестера, а рівень лактату — з лабораторними вимірюваннями під час фізичних вправ. При цьому пристрій забезпечував постійне паралельне відстеження стану серцево-судинної системи.
У майбутньому дослідники планують розширити функціональність пристрою, додавши нові біомаркери, а також інтегрувати живлення від поту або сонячного світла. Ще одним напрямом стане застосування алгоритмів машинного навчання для аналізу персональних даних та формування індивідуальних рекомендацій.
Щопʼятниці отримуйте найцікавіші статті за тиждень на ваш імейл.
