Учёные из Техасского университета в Остине разработали носимое устройство, которое способно отслеживать уровень жидкости в организме и предупреждать пользователя о начале обезвоживания. Сенсор крепится к бицепсу, передаёт данные на смартфон и может оказаться полезным не только спортсменам, но и спасателям, военнослужащим и пациентам с хроническими заболеваниями.
Как это работает?
Новое устройство использует метод, называемый биоимпедансом — измерением сопротивления тканей организма электрическому току. Вода хорошо проводит электричество, а значит, чем меньше жидкости в тканях, тем выше сопротивление. Сенсор, питающийся от батареи, пропускает через ткани слабый ток (неощутимый для человека) и фиксирует изменение сопротивления, связанное с уровнем гидратации.
Полученные данные передаются в реальном времени на смартфон, позволяя пользователю следить за своим состоянием в течение дня.
Чтобы протестировать сенсор, исследователи намеренно вызвали обезвоживание у добровольцев с помощью диуретика. После этого они сравнили показания сенсора с результатами анализа мочи — стандартного метода диагностики обезвоживания. Оказалось, что измерения устройства точно отражают уровень жидкости в организме и хорошо коррелируют с химическими маркерами обезвоживания.
«Наши эксперименты показали, что биоимпеданс руки чувствителен к изменениям гидратации и может надёжно отражать уровень жидкости во всём организме, даже во время повседневной активности — ходьбы, работы или тренировок», — пояснил соавтор исследования Матия Янкович.
Зачем это нужно?
Новинка может стать незаменимой для людей, работающих в условиях повышенного теплового стресса и перегрева — пожарных, военных, полицейских и спортсменов. Кроме того, сенсор можно использовать в медицинской практике — для постоянного мониторинга состояния пациентов с заболеваниями почек или сердечно-сосудистой системы, где обезвоживание может представлять серьёзную опасность.
Исследователи планируют провести масштабное тестирование устройства на большой группе людей, чтобы установить нормы базового уровня гидратации. Кроме того, они рассматривают возможность создания новых форматов датчиков. Руководитель исследования, профессор Наньшу Лу, ранее уже участвовала в разработке носимых устройств для анализа пота, а также электронных татуировок, способных следить за сердечной деятельностью и мозговой активностью. По её словам, такие технологии в будущем могут быть адаптированы и для мониторинга уровня жидкости в организме.
«Это только начало. Наша цель — сделать контроль гидратации доступным для всех», — подчёркивает Наньшу Лу.
