Verejtékből tud elemezni egy új egészségszenzor-tapasz

A San Diegó-i Egyetem munkatársai olyan, filmre nyomtatott szenzort alkottak, amely fontos egészségügyi mutatókat képes mérni az ujj felületéről vett verejtékből. Az eszköz különlegessége, hogy nemcsak elemzi a verejték összetételét, de a működéséhez szükséges energiát is abból nyeri.

Akinek izzadós a tenyere, annak nem újdonság, hogy a tenyér és az ujjbegyek az emberi kültakaró legaktívabb verejtéktermelő felületei közé tartoznak – itt tehát fizikai megerőltetés nélkül is folyamatosan elérhető az elemzéshez szükséges testnedv.

A szenzorprototípus alapját egy vékony, nyújtható és hajlítható polimer film képezi, ami úgy illeszkedik az ujjra, hogy nem akadályozza a mozgásban. Erre a filmre nyomtatták az elektronikus alkatrészeket.

Energiagyűjtő és -tároló, továbbá több mikrocsatornás folyadékelemző bioszenzor ügyes kombinációja a hozzájuk tartozó vezérlőkkel, mindez az ujjbegyen

– mutatott rá az újító eszközt fejlesztő csapat vezetője, Joseph Wang.

A működés alapja a verejték anyagait energiává alakító bio-energiacella. A megtermelt energiát két ezüst-cink elem tárolja. A négy mikrocsatornás papír bioszenzor glükózt, C-vitamint, tejsavat és levodopaszintet mér – ez utóbbi egy Parkinson-kórnál alkalmazott gyógyszer. Az itt keletkezett mérési adatokat egy Bluetooth-chip továbbítja a telefonra vagy laptopra.

A szakemberek a tesztek során egész nap követni tudták a viselő szervezetének egyedi változásait, a vércukor emelkedését étkezés után, a tejsav növekedését edzéskor vagy a C-vitamin-szint javulását narancslé fogyasztása után. A tesztben használt bioszenzorok természetesen szabadon cserélhetők.

A fejlesztő csapat az egészségmonitorozásnál is továbbvinné a fejlesztést: olyan megoldást szeretnének, amely nemcsak mér, de autonóm módon be is avatkozik, például automatikusan inzulint adagol.

Bonyolultabb tényállások feltárására is alkalmas

Idén nyáron nem ez az első fontos tudományos közlemény, amely az ujjbegyről vett verejtékminták körül forog. A Surrey-i Egyetem ilyen módon mérte a szervezet antibiotikum-szintjét tuberkulózisos betegeknél. A szenzorok nagyon jól szerepeltek a teszten: a vérvizsgálat megbízhatóságát megközelítő 96-77 százalékos pontosságot mutattak. 

A tuberkulózis esetében ez a mérés azért fontos, mert ez egy évente 1,3 millió emberéletet követelő fertőző kór, ami antibiotikumokkal gyógyítható, de a hosszas antibiotikumos kezeléstől gazdasági, társadalmi vagy személyes okokból a betegek fele eltér és lemorzsolódik.

A brit kutatók munkája érdekes módon a kriminalisztikai nyomelemzésből indult ki, ahol szintén kapóra jön, ha egy ujjlenyomatból kémiai információk nyerhetők. Ezen a területen elsősorban kábítószerek nyomait igyekeztek kimutatni, ezt azonban a hétköznapi szennyeződés nagyon megbízhatatlanná tette – kézmosás után, közvetlenül az ujjról vett mintánál, viselhető szenzorként ugyanakkor kifejezetten jól működik.

(EurekAlert!, Interesting Engineering)