Учёные из Калифорнийского университета в Ирвайне (UC Irvine) создали революционный носимый датчик, который может непрерывно анализировать несколько ключевых показателей здоровья прямо из пота — и при этом ему не нужна батарейка. Устройство под названием IREM-W2MS3 (In-Situ Regeneratable, Environmentally Stable, Multimodal, Wireless, Wearable Molecular Sweat Sensing System) способно самоочищаться и работать долгое время без потери точности. Это может полностью изменить подход к долгосрочному мониторингу здоровья вне больниц.
В отличие от существующих носимых устройств, которые быстро теряют точность из-за загрязнения сенсорной поверхности, новый датчик умеет самостоятельно «очищать» свои рецепторы. Для этого он подаёт небольшое напряжение, которое удаляет накопившиеся молекулы. Благодаря этому прибор сохраняет стабильность даже после длительного ношения.
Как работает «умный» пластырь
Датчик представляет собой гибкий пластырь, который крепится на кожу. Он питается беспроводным способом от смартфона или небольшого считывателя через технологию ближней связи (NFC) — электромагнитное поле устройства заменяет батарейку. Когда нужно провести измерение, система может самостоятельно вызвать потоотделение с помощью специального гидрогеля — не требуется ни физическая нагрузка, ни внешние стимуляторы.
Прибор одновременно отслеживает четыре важных биомаркера в поте: кортизол (гормон стресса), глюкозу (метаболизм), лактат (физическая нагрузка) и мочевину (работа почек). Это даёт широкую картину состояния организма в реальном времени.
Главное преимущество — самовосстановление
Ключевой инновацией стала технология регенерации сенсорной поверхности. «Самая большая проблема долгосрочного мониторинга — это потеря чувствительности сенсоров из-за накопления молекул, — объясняет руководитель исследования Рахим Эсфандьяр-Пур (Rahim Esfandyar-pour). — Наша система решает эту проблему, восстанавливая поверхность прямо во время использования».
В лабораторных тестах датчик работал непрерывно 21 день без заметного снижения точности. Он остаётся стабильным даже при изменениях температуры, влажности и уровня pH — типичных условиях реальной жизни.
Зачем это нужно
Традиционные методы мониторинга здоровья требуют регулярных визитов в клинику и анализов крови. Новый датчик позволяет вести непрерывное наблюдение неинвазивно, в повседневной жизни. Это особенно важно для людей с диабетом, расстройствами стресса, заболеваниями почек и другими хроническими состояниями.
Исследователи отмечают, что подобная технология может стать основой для персонализированной медицины будущего: врач или сам человек будет получать данные о состоянии организма в реальном времени, без походов в лабораторию.
Исследование опубликовано в журнале Nature Biomedical Engineering.
