Μικροσκοπική συσκευή που εφαρμόζεται στο δάκτυλο παρακολουθεί τα επίπεδα διαφόρων βιοδεικτών

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Σαν Ντιέγκο ανέπτυξαν μια μικροσκοπική συσκευή που εφαρμόζεται στο δάκτυλο και ανιχνεύει τα επίπεδα γλυκόζης, βιταμινών, ακόμη και φαρμάκων, στον ιδρώτα. Αυτή η συσκευή θα μπορούσε να καταστήσει την εξατομικευμένη παρακολούθηση της υγείας τόσο απλή όσο η χρήση ενός τσιρότου.

«Ο χρήστης μπορεί να ξεκουράζεται ή να κοιμάται, και η συσκευή εξακολουθεί να συλλέγει ενέργεια και να παρακολουθεί τα επίπεδα βιοδεικτών» δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Shichao Ding.

Η συσκευή αντλεί ενέργεια από τον ιδρώτα των άκρων των δακτύλων. Τα ακροδάχτυλα, παρά το μέγεθός τους, είναι από τους πιο ενεργούς παραγωγούς ιδρώτα του σώματος, καθώς διαθέτουν πάνω από 1.000 ιδρωτοποιούς αδένες το καθένα. Αυτοί οι αδένες μπορούν να παράγουν από 100 έως 1000 φορές περισσότερη ποσότητα ιδρώτα από ό,τι οι άλλες περιοχές του σώματος, ακόμη και κατά τη διάρκεια της ανάπαυσης. Αυτή η συνεχής ροή φυσικού ιδρώτα -χωρίς κανένα ερέθισμα ή σωματική δραστηριότητα- προσφέρει μια αξιόπιστη πηγή ενέργειας, τροφοδοτώντας τη συσκευή ακόμη και κατά τη διάρκεια περιόδων αδράνειας ή ύπνου.

Παρακολούθηση βιοδεικτών

Η συσκευή λειτουργεί με τη χρήση κυψελών βιοκαυσίμων που τοποθετούνται στο σημείο που έρχεται σε επαφή με την άκρη του δακτύλου, οι οποίες συλλέγουν αποτελεσματικά και μετατρέπουν τις χημικές ουσίες του ιδρώτα σε ηλεκτρική ενέργεια. Αυτή η ενέργεια αποθηκεύεται σε δύο ελαστικές μπαταρίες χλωριούχου αργύρου-ψευδαργύρου που τροφοδοτούν τέσσερις αισθητήρες, καθένας από τους οποίους παρακολουθεί έναν συγκεκριμένο βιοδείκτη: γλυκόζη, βιταμίνη C, γαλακτικό οξύ και λεβοντόπα, ένα φάρμακο που χρησιμοποιείται για τη θεραπεία της νόσου του Πάρκινσον. Καθώς ο ιδρώτας αναρροφάται μέσα από μικροσκοπικά χάρτινα μικρορευστικά κανάλια, η συσκευή αναλύει αυτούς τους βιοδείκτες. Ένα μικρό τσιπ επεξεργάζεται τα δεδομένα του αισθητήρα και τα μεταδίδει ασύρματα σε μια εφαρμογή smartphone ή φορητού υπολογιστή.

Συνεχής παρακολούθηση της υγείας

Η συσκευή μπορεί να προσαρμοστεί ώστε να ανιχνεύει διαφορετικά σύνολα βιοδεικτών προσαρμοσμένα στις ανάγκες του ατόμου. Οι ερευνητές εργάζονται επίσης για την ανάπτυξη ενός συστήματος κλειστού βρόχου που όχι μόνο παρακολουθεί τους βιοδείκτες αλλά και χορηγεί και θεραπείες με βάση τα δεδομένα που συλλέγονται.

«Αυτόνομη τροφοδοσία, ανίχνευση και θεραπεία όλα σε μία συσκευή – αυτός είναι ο απώτερος στόχος», δήλωσε ο Ding.

Για παράδειγμα, μια τέτοια συσκευή θα μπορούσε να παρακολουθεί συνεχώς τα επίπεδα γλυκόζης σε διαβητικούς και να χορηγεί αυτόματα ινσουλίνη, και στη συνέχεια να αξιολογεί την αποτελεσματικότητα της θεραπείας με περαιτέρω παρακολούθηση των επιπέδων βιοδεικτών σύμφωνα με τον ερευνητή.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Nature Electronics».

ΠΗΓΗ: Interesting Engineering