Verbesserte Blutzuckerüberwachung
Jetzt wurde erstmals ein tragbares Gerät mit einem biochemischen Sensor zur Überwachung des Blutzuckers erfolgreich getestet. Das smarte Gerät wird als Halskette getragen, benötigt keine Batterien und kann neben dem Glukosespiegel weitere wichtige Substanzen im Körper anhand des Schweißes messen.
In einer neuen Studie, an der Forscher der Ohio State University (OSU) beteiligt waren, wurde eine Klasse drahtloser biochemischer Sensoren mit eigener Stromversorgung getestet. Eingebettet in eine spezielle Halskette können die Sensoren verschiedene Biomarker wie Ionen, Neurotransmitter und Stoffwechselprodukte erfassen. Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht.
Wie funktioniert die Halskette ohne Batterien?
Die Sensoren seien in eine spezielle Halskette integriert, die keine Batterien benötige, sondern mit einem sogenannten Schwingkreis arbeite und hochfrequente Signale eines externen Lesesystems reflektierte, erklärt das Team.
Die Teilnehmer konsumierten zuckergesüßte Getränke
In der Studie wurden die Teilnehmer angewiesen, 30 Minuten lang drinnen zu radeln. Dann machten sie eine Pause von 15 Minuten. Während dieser Pause tranken sie zuckerhaltige Getränke, bevor sie schließlich weiterradelten.
Zucker lässt den Glukosespiegel ansteigen
Normalerweise sollte nach dem Genuss eines gesüßten Getränks der Glukosespiegel im Schweiß ansteigen, und es stellt sich die Frage, ob der neue Sensor diesen Anstieg erkennen kann, berichtet Studienautor Dr. Jinghua Li von der Ohio State University.
Tatsächlich war der Sensor in der Lage, Änderungen des Glukosespiegels basierend auf Schweiß zu erkennen.
Wichtige Gesundheitsinformationen aus Körperflüssigkeiten
„Die nächste Generation von Biosensoren wird so hochgradig biointuitiv und nicht-invasiv sein, dass wir in der Lage sein werden, wichtige Informationen in den Körperflüssigkeiten eines Menschen zu erkennen“, betont Dr. Li in einer Pressemitteilung.
„Schweiß enthält Hunderte von Biomarkern, die sehr wichtige Informationen über unseren Gesundheitszustand liefern können“, ergänzt der Mediziner.
Was lässt sich an Biomarkern ablesen?
Sogenannte Biomarker bezeichnen Substanzen, die auf verschiedenste gesundheitliche und emotionale Probleme hinweisen können. Beispielsweise können Körperflüssigkeiten (wie Schweiß, Tränen, Speichel und Urin) von Menschen auf Krankheiten, Infektionen und sogar Anzeichen eines emotionalen Traumas hinweisen.
Der Sensor kann Anwendung in Bioimplantaten finden
Der neue Sensor kann nicht nur die Zusammensetzung von Schweiß analysieren. Das Forschungsteam erklärt, dass es auch als Bioimplantat angepasst und zum Nachweis von Neurotransmittern und Hormonen verwendet werden sollte.
Es könnte auch helfen, sogenannte ionische Störungen im Liquor zu identifizieren, die mit sekundären Hirnschäden einhergehen, und der Sensor könnte sogar dazu beitragen, die Funktionsweise des Gehirns besser zu verstehen.
Experten berichten, dass eine weitere Miniaturisierung die Implantation solcher und ähnlicher Geräte erleichtern würde. Doch bis dahin lässt sich das Leichtgewicht in Form einer Halskette problemlos in den Alltag integrieren.
Dank der miniaturisierten Struktur der Sensorschnittstelle ist nur minimales Schwitzen nötig, um eine effektive Funktion der Halskette zu gewährleisten, betont Dr. Experte Li Allerdings wird es noch einige Zeit dauern, bis ein dem Prototypen ähnliches Gerät der Öffentlichkeit zur Verfügung steht.
“Wir hoffen, dass diese Sensoren eines Tages nahtlos in unsere persönlichen Gegenstände integriert werden können.” Manche von uns tragen Halsketten, andere Ohrringe oder Ringe. Aber wir glauben, dass diese Sensoren in etwas eingebettet werden können, das wir alle tragen, und dass uns dies helfen kann, unsere Gesundheit besser zu überwachen“, schließt Dr. Li (as)
Autoren- und Quellenangaben
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Dieser Text entspricht den Vorgaben der medizinischen Fachliteratur, medizinischen Leitlinien und aktuellen Forschungsergebnissen und wurde von medizinischem Fachpersonal überprüft.
Quellen:
- Tzu-Li Liu, Yan Dong, Shulin Chen, Jie Zhou, Zhenqiang Ma, et al.: Tuning Scheme-Inspired Wireless Sensor Systems for Multiple Biomarker Detection in Body Fluids; in: Science Advances (veröffentlicht am 06.07.2022 Band 8, Heft 27), Science Advances
- Ohio State University: Smart Necklace Biosensor kann Gesundheit durch Schweiß verfolgen (Veröffentlicht am 22.07.2022) OSU
Wichtiger Hinweis: Dieser Artikel enthält nur allgemeine Informationen und sollte nicht zur Selbstdiagnose oder Behandlung verwendet werden. Sie kann einen Arztbesuch nicht ersetzen.
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