Фітнес-трекер відстежує рівень глюкози, лактату і електролітів

Фітнес-трекери за останні роки помітно змінилися.

Тепер зап`ястні браслети не тільки визначають серцебиття і кількість спалених калорій, але і можуть відслідковувати такі важливі біохімічні параметри, як рівень глюкози, молочної кислоти і електролітів.

Професор електроінжінірінга Алі Джава (Ali Javey) з Університету Каліфорнії в Берклі на сторінках журналу Nature розповів про свій новий винахід, яке здатне змінити підхід до тренувань.

Мініатюрний неінвазивний сенсор може бути вмонтовано в зап`ястні браслети або бандани, щоб під час фізичних занять безперервно відстежувати водно-електролітної рівноваги і стан вуглеводного обміну в організмі спортсмена. Все це можна визначити за складом поту.

«Людський піт безперервно дає фізіологічно важливу інформацію, що робить його дуже корисним матеріалом для неінвазивних носяться сенсорів. Але при цьому піт має складний хімічний склад і для отримання клінічно значущих даних необхідно провести багато вимірів і розрахунків », - пояснюють каліфорнійські інженери.

Новинка являє собою повністю інтегровану систему, яка безперервно проводить кілька вимірів і відправляє дані для обробки на смартфон користувача. Спеціальне програмне забезпечення видає результати у зручному для користувача вигляді, в тому числі у вигляді графіків.

Аналізи крові більше не потрібні?

Читачі могли задатися питанням: якщо за складом поту можна визначити глюкозу, лактат і електроліти, то навіщо ж тепер здавати кров на аналізи, встромляти в пацієнта шприци і носитися з пробірками, які вимагають зберігання в холодильнику і акуратною транспортування?

І дійсно. Прототип нового вироби містить 10 мікросхем, які з`єднані з 5 сенсорами, що відповідають за точне вимірювання глюкози, лактату, натрію, калію і температури тіла.

Кожен з цих параметрів важливий з клінічної точки зору. Лактат, наприклад, може говорити про ступінь втоми м`язів, калій повинен регулярно вимірюватися у пацієнтів, які отримують петльові діуретики (фурасемид, торасемід). Глюкозу потрібно контролювати при цукровому діабеті.

Винахідники кажуть, що спочатку вони створювали свої сенсори для спортсменів, але в майбутньому їх можна буде адаптувати і для клінічного використання, замінивши деякі рутинні аналізи крові.

«Точність для цього цілком достатня. Інтегрована система дозволяє на ходу калібрувати сенсори в залежності від температури тіла, а це дуже важливо для досягнення високої точності вимірювання глюкози і лактату », - пояснює співавтор новинки, студент професора Джава Вей Гао (Wei Gao).

Для випробувань новинки вчені набрали 26 здорових дорослих добровольців, яких змушували виконувати фізичні вправи різної інтенсивності в спортзалі і на вулиці, при різній температурі і вологості. Пристрій встановлювали як в браслети, так і в бандани. У всіх випадках була продемонстрована висока точність і надійність роботи.
«Хоча аналізи крові в ХХ столітті вважалися« золотим стандартом »при вимірюванні рівня метаболітів і електролітів в організмі, незабаром вони поступляться місцем неінвазивним технологіям. Бездротовий сенсор, який безперервно дає інформацію про стан пацієнта - це приголомшливо », - відгукується про новинку доктор Джордж Брукс (George Brooks), професор інтегративної біології UC-Berkeley.