Inginerii de la Universitatea de Stat din Ohio și de la Universitatea Wisconsin-Madison au dezvoltat un set de senzori de transpirație fără baterie, care pot măsura mai multe substanțe chimice și pot oferi citiri precise pentru o gamă de concentrații. Acești senzori pot fi purtați într-un colier inteligent sau chiar implantați în piele, unde ar funcționa pe toată durata de viață a unui utilizator.
Biosenzorii de transpirație nu sunt o idee nouă pentru monitorizarea neinvazivă, dar majoritatea modelelor sunt voluminoase și necesită baterii care le limitează durata de viață. În noul studiu publicat pe recent în Science Advances, cercetătorii au combinat designul tipic al biosenzorilor cu principiile de inginerie electrică pentru a-și dezvolta senzorii, care funcționează în același mod ca și radiourile care acordă canale.
Cercetătorii au testat apoi cât de bine ar putea măsura biosenzorii lor flexibili ionii dizolvați de potasiu, calciu, sodiu și hidrogen la concentrații care se găsesc de obicei în transpirația umană. Scurtat în soluții de ioni de sodiu, potasiu și hidrogen, un sistem calibrat de senzori a măsurat concentrațiile fiecăruia cu o precizie cuprinsă între 97,5 și 98,9%. Când au descoperit că senzorii au funcționat bine, au extins substanțele chimice testate pentru a include serotonina și glucoza și apoi au conceput o versiune purtabilă a senzorului lor, care arăta identică cu un colier.
Pentru studiu, cercetătorii au cerut participanților să meargă pe o bandă timp de 30 de minute și apoi să ia o pauză de 15 minute. În timpul pauzei, grupul a consumat băuturi îndulcite cu zahăr înainte de a merge din nou cu bicicleta.
Cercetătorii spun că senzorul din colierul inteligent a urmărit cu succes nivelurile de glucoză, sugerând că poate monitoriza și alte substanțe chimice importante din transpirație. În plus, dispozitivul a avut nevoie doar de o cantitate minimă de transpirație pentru ca interfața senzorului să funcționeze.
„Sudoarea conține de fapt sute de biomarkeri care pot dezvălui informații foarte importante despre starea noastră de sănătate”, spune Jinghua Li, co-autor al studiului și profesor asistent de știința materialelor și inginerie la Ohio State, într-un comunicat universitar. „Următoarea generație de biosenzori va fi atât de biointuitivă și neinvazivă încât vom putea detecta informațiile cheie conținute în fluidele corporale ale unei persoane.”
Senzorii colierului inteligent sunt fabricați din materiale ultra-subțiri. Designul dispozitivului face ca produsul să fie extrem de flexibil, îi protejează funcționalitatea și asigură că poate intra în siguranță în contact cu pielea unei persoane.
„Sperăm că în cele din urmă acești senzori vor fi integrați perfect în bunurile noastre personale”, explică Li. „Unii dintre noi pot purta coliere, unii pot purta cercei sau inele. Dar credem că acești senzori ar putea fi plasați în ceva ce purtăm cu toții și că ne-ar putea ajuta să ne urmărim mai bine starea de sănătate.”
Fluidele corporale ale unei persoane, cum ar fi transpirația, lacrimile, saliva și urina, pot dezvălui dacă acesta suferă de boală, infecție sau chiar traumă emoțională. Cercetătorii cred că într-o zi ar putea personaliza biosenzorul ca un bio-implant și să-l folosească pentru a detecta neurotransmițători și hormoni.
Articol de Izabela Constantin
