Американские ученые разработали нательное устройство, способное измерять несколько параметров одновременно: кровяное давление, пульс и концентрацию нескольких биомаркеров. Оно совмещает в себе ультразвуковые и электрохимические датчики, которые не влияют друг на друга. Подложка из эластичного полимера позволяет легко закреплять прибор на коже, не вызывая дискомфорта.

Такие устройства помогут наблюдать за физиологическими параметрами пациентов с диабетом, сердечно-сосудистыми и другими заболеваниями, а также помогут следить за состоянием спортсменов во время экстремальных нагрузок. Статья опубликована в Nature Biomedical Engineering.

Нательные датчики для измерения кровяного давления, пульса, уровня глюкозы в крови и других физиологических параметров могут в будущем сильно облегчить некоторые задачи врачей. Уже сейчас существуют умные часы, измеряющие пульс, давление, а иногда даже уровень кислорода в крови, что особенно актуально. Такие устройства не вызывают дискомфорта, так как имеют небольшие размеры и используют неинвазивные методы. Несмотря на то, что многие физиологические параметры хорошо фиксируются по отдельности, особенный интерес вызывают совмещенные устройства, которые могут определять сразу несколько параметров.

Недавние исследования позволили совместить физические сенсоры с химическими: электроды фиксируют электрокардиограмму и температуру тела, а химические датчики — содержание лактатов и глюкозы. Но на сегодняшний день многие зависимости между измеряемыми параметрами и содержанием биомаркеров в организме остаются неясными.

Juliane Sempionatto / Nature Biomedical Engineering, 2021

Частота сердечных сокращений и кровяное давление — это два самых важных параметра, характеризующих состояние организма. На них влияет подвижность, питание, стресс, потребление алкоголя и множество других факторов. Само по себе измерение пульса и давления уже может многое сказать о состоянии пациента. А совместно с измерением концентраций определенных биомаркеров — это очень сильный инструмент для диагностики и наблюдения за состоянием пациента.

Приборы, одновременно измеряющие эти параметры могут найти применение в профилактике диабета, ожирения и сердечно-сосудистых заболеваний. Помимо этого, такие приборы могут применяться в неонатологии для постоянного наблюдения за новорожденными. Спортивные исследования тоже зачастую требуют небольших датчиков для измерения реакции организма на нагрузки.

Ученые под руководством Джулиан Семпионатто (Juliane Sempionatto) из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали совмещенный эластичный датчик, который измеряет кровяное давление, сердечный ритм, а также уровни биомаркеров: глюкозы, молочной кислоты, кофеина и спирта.