Real-time zweetanalyse: Draagbare sensoren detecteren snelheid, elektrolyten & metabolieten

Onderzoekers van de University of California, Berkeley, hebben draagbare huldsensoren ontwikkeld die detecteren wat er in een mensens zweet zit. Door de sensoren te gebruiken, kan het monitoren van zweet de noodzaak voor meer invasieve procedures zoals bloedprikken omzeilen en real-time updates geven over gezondheidsproblemen zoals dehydratie of vermoeidheid. Het sensorontwerp kan snel geproduceerd worden met een roll-to-roll verwerkingstechniek die de sensoren essentieel op een vel plastic print.

Microfluidica en chemische sensoren

De nieuwe sensoren bevatten een spiraalvormige microscopische buis, of microfluidica, die zweet van de huid wentelt. Door te tracken hoe snel het zweet door de microfluidica beweegt, kunnen de sensoren melden hoeveel een persoon zweet of hun zweetsnelheid. De microfluidica's zijn ook uitgerust met chemische sensoren die concentraties van elektrolyten zoals kalium en natrium en metabolieten zoals glucose kunnen detecteren. Roll-to-roll verwerking maakt hoge-volume productie van eenmalige patches tegen lage kosten mogelijk.

Experimenten met vrijwilligers

Om beter te begrijpen wat zweet kan zeggen over de real-time gezondheid van het menselijk lichaam, plaatsten de onderzoekers de zweetsensoren eerst op verschillende plekken op vrijwilligers lichamen — inclusief voorhoofd, voorarm, oksel, en bovenrug — en maakten hun zweetsnelheden en de natrium- en kaliumniveaus in hun zweet terwijl ze op een oefenfiets fietsten. Ze vonden dat lokale zweetsnelheid het algehele vochtverlies van het lichaam tijdens oefening kan indiceren, wat betekent dat het bijhouden van zweetsnelheid een manier kan zijn om atleten een waarschuwing te geven wanneer ze zich misschien te hard pushen.

Met behulp van deze draagbare apparaten kunnen onderzoekers continu data verzamelen van verschillende lichaamsdelen om te begrijpen, bijvoorbeeld, hoe lokale zweetverlies het hele-lichaam vochtverlies kan schatten. Ze gebruikten de sensoren ook om zweetglucoseniveaus en bloedglucoseniveaus te vergelijken bij gezonde en diabetische patiënten, en vonden dat een enkele zweetglucosemeting niet noodzakelijk kan wijzen op het bloedglucoseniveau van een persoon.

Voor meer informatie, neem contact op met Kara Manke via kmanke@berkeley.edu; 510-643-7741.