Микро-пластырь, макро-открытия: как новый сенсор пота изменит вашу жизнь – сенсационные подробности

Учёные из Университета штата Пенсильвания представили инновационный сенсор, который способен анализировать пот даже тогда, когда его выделяется крайне мало. Это открытие может стать прорывом в мониторинге состояния организма, особенно для пациентов, которые не способны к интенсивным физическим нагрузкам.

Пот как источник информации

Пот давно интересует медиков как источник биомаркеров — соединений, которые позволяют оценивать состояние организма. Один из них — лактат, продукт расщепления сахаров. Его уровень может указывать, например, на кислородное голодание. Проблема в том, что при низкой активности человек выделяет микроскопические объёмы пота — от 10 до 100 нанолитров в минуту на квадратный сантиметр кожи. Для традиционных датчиков этого недостаточно.

Новая технология

Разработка, описанная в журнале Small, представляет собой пластырь, который крепится на кожу и работает в режиме реального времени. Главные новшества:

1. Использование гранулированного гидрогеля вместо обычного. Микроскопические частицы создают капиллярный эффект, позволяющий собирать в 10 раз больше жидкости.
2. Встроенная микрофлюидная камера из лазерно-индуцированного графена (LIG). Его спиральная структура направляет жидкость прямо к сенсору, повышая чувствительность измерений.

"Проблема заключается в том, как собрать пот, когда человек почти не потеет, и мы решили её, создав платформу с гранулированными гидрогелями", — рассказала химик-аналитик Фарназ Лорестани, соавтор работы.

Тестирование прототипа

Экспериментальный пластырь был изготовлен из доступных материалов и ощущается почти как "вторая кожа". Добровольцы носили его во время офисной работы, бытовых дел и тренировок. В течение двух часов устройство стабильно регистрировало уровень лактата даже при минимальном потоотделении.

Перспективы применения

Главное преимущество системы — универсальность. Исследователи подчёркивают: вместо лактата сенсор можно адаптировать под любой другой биомаркер. Это открывает путь к созданию носимых "лабораторий на коже" для диагностики множества заболеваний.

• Такая технология может использоваться для:

• мониторинга спортсменов во время тренировок;
• наблюдения за состоянием тяжёлых пациентов;
• контроля за развитием метаболических и сердечно-сосудистых заболеваний;
• ранней диагностики проблем дыхания или кровообращения.

В будущем подобные сенсоры смогут работать в комплексе с другими носимыми устройствами, формируя полноценную систему медицинского наблюдения без инвазивных процедур.

Три интересных факта

1. Лактат впервые предложили использовать как биомаркер ещё в 1920-х годах, когда изучали усталость спортсменов.
2. Капиллярный эффект, применённый в сенсоре, повторяет природный механизм движения воды от корней к вершине растений.
3. По прогнозам аналитиков, рынок носимой биомедицинской электроники может превысить 40 млрд долларов к 2030 году.