Logo
Cover

Команда инженеров из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработала «лабораторию на коже» для сбора информации о важных показателях здоровья. Новая система — это небольшой датчик, который крепится к руке пациента и собирает данные об уровне алкоголя, лактата и глюкозы, при этом размером он с крупную монету. Все результаты, собранные устройствам, в реальном времени отправляются на смартфон.

«Это похоже на целую лабораторию на коже. Датчик способен непрерывно измерять несколько биомаркеров одновременно, позволяя пользователям следить за своим здоровьем и самочувствием во время повседневной деятельности», — рассказал New Atlas глава исследования Джозеф Ван.

Прототип нового устройства состоит из двух связанных секций. В нижней части датчика, которая крепится к руке пользователя, расположен набор микроигл, каждая размером в одну пятую ширины человеческого волоса. Такой толщины достаточно, чтобы проникнуть под кожу и «подключиться» к организму, но при этом микроиглы не причиняют заметного дискомфорта пациенту. Иглы проникают в верхние слои кожи, вступая в контакт с интерстициальной жидкостью, окружающей клетки кожи. Концентрации химических веществ в этой жидкости соответствуют таковым в крови.

В то же время на верхней части находится многоразовый кейс, в котором спрятана вся электроника — аккумулятор, электрические датчики, микропроцессор и модуль Bluetooth. Этот кейс и массив микроигл почти всегда остаются соединенными вместе, за исключением моментов, когда пользователь хочет заменить использованные иглы на новые.

На кончиках микроигл установлены различные ферменты. Некоторые из них реагируют с глюкозой в интерстициальной жидкости, другие — на содержание спирта и лактата. Во всех случаях в результате реакции между датчиком и иглами возникает небольшой электрический ток, сила которого зависит от уровня обнаруженного химического вещества в интерстициальной жидкости.

Анализируя то, какие иглы передают электрический ток и какой силы, можно определить, сколько глюкозы, алкоголя и лактата в настоящее время присутствует в кровотоке. Эта информация мгновенно обрабатывается и по беспроводной связи передается в приложение на смартфоне или ПК.

В ходе лабораторных испытаний пять добровольцев носили устройство на предплечье во время еды, выпивая по бокалу вина и занимаясь спортом. Замеры показали, что данные глюкозы, алкоголя и лактата соответствуют тем результатам, которые можно получить с помощью сертифицированных медицинских устройств определения уровня глюкозы в крови, алкотестера и лабораторных измерений лактата. Это означает, что в перспективе все классические приборы могут быть заменены одним небольшим датчиком.

Сейчас инженеры готовятся к коммерциализации своих датчиков. Для этого они основали стартап AquilX, который будет работать в качестве дочерней компании Калифорнийского университета и получит права на использование разработки в коммерческих целях.