Inelul inteligent monitorizează constant mai mulți biomarkeri de sănătate din transpirația de pe degete
Inginerii de la Universitatea din California, San Diego, au dezvoltat un inel inteligent care monitorizează simultan și continuu până la patru biomarkeri chimici diferiți din transpirația de pe degete.
Gama completă de biomarkeri pe care inelul inteligent o poate monitoriza în transpirație include: glucoză, cetone, vitamina C, acid uric, lactat și alcool.
Într-un nou articol publicat în Nature Communications, inginerii de la UC San Diego, din laboratorul lui Joseph Wang, profesor în cadrul Departamentului de Inginerie Chimică și Nano de la Jacobs School of Engineering, raportează rezultatele a ceea ce consideră a fi primul inel inteligent complet integrat pentru monitorizarea biochimică zilnică.
„Inelele comerciale oferă doar informații biofizice, dar lipsesc informațiile moleculare despre biomarkerii biochimici, care oferă perspective mai profunde asupra stării de sănătate a unui individ”, a declarat Tamoghna Saha, primul autor al studiului.
Pentru ca inelul să detecteze biomarkerii din transpirație, nu este necesar exercițiul fizic sau alte forme de efort; transpirația este atrasă pasiv prin suprafața pielii prin osmoză, folosind o tehnică dezvoltată de Saha.
Monitorizarea simultană a mai multor biomarkeri are potențialul de a extinde imaginea de ansamblu asupra sănătății în diferite scenarii, inclusiv managementul diabetului și urmărirea nutriției.
„Un inel care captează informații moleculare dinamice în timp real ar fi extrem de util pentru a lua decizii informate cu privire la sănătate, dietă și stil de viață”, a afirmat Wang. „De exemplu, capacitatea inelului de a urmări atât glucoza, cât și cetonele în mod continuu și simultan ar aduce beneficii semnificative pentru dozarea optimă a insulinei în managementul diabetului.”
În cadrul unor teste cu voluntari sănătoși și persoane cu diabet de tip 1, citirile de glucoză ale inelului inteligent pentru biomarkeri s-au corelat strâns cu cele obținute de la monitoarele continue de glucoză comerciale, în timp ce citirile de cetone au fost comparabile cu cele de la monitoarele comerciale de sânge.
Inelul pentru biomarkeri este un prototip complet integrat care include toată tehnologia necesară pentru detectarea biomarkerilor, electronice cu consum redus de energie și o baterie flexibilă. Informațiile despre biomarkeri sunt transmise fără fir la o aplicație de smartphone. Transpirația este atrasă pasiv printr-un hidrogel osmotic, un polimer moale care creează un gradient de presiune pentru a extrage fluid din piele în mod nedureros. Funcționează similar cu modul în care apa se deplasează de la sol la frunzele plantelor.
Transpirația colectată este analizată de un aranjament de senzori electrochimici din interiorul inelului. Prin măsurători repetate, sunt stabiliți factori de calibrare specifici pentru fiecare subiect, care convertesc răspunsurile curente în valori de concentrație. Acești factori de calibrare permit o înțelegere mai personalizată a tendințelor biomarkerilor.
Inelul este alimentat de o baterie reîncărcabilă flexibilă din zinc-oxid de argint, care asigură energie timp de până la 12 ore de funcționare între încărcări. Dimensiunile plăcii electronice sunt mai mici decât cele ale unei monede de un sfert din SUA. Carcasa exterioară a inelului inteligent este realizată dintr-un polimer imprimat 3D. „Integrarea unei astfel de tehnologii pe o amprentă atât de mică a inelului este uimitoare”, a spus Wang.
