Учёные Калифорнийского университета (University of California, UC) в Сан-Диего разработали гибкий браслет-датчик, способный одновременно отслеживать несколько химических и физиологических показателей, связанных с диабетом и сердечно-сосудистой системой, в режиме реального времени. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Biomedical Engineering, где продемонстрированы преимущества датчика в предоставлении людям с диабетом и преддиабетом полной картины своего здоровья и выявления потенциальных рисков сердечно-сосудистых заболеваний, которые обычные глюкометры упускают.
Люди с диабетом подвержены повышенному риску сердечных заболеваний, однако физиологические показатели сердечно-сосудистой системы редко контролируются вне клиники. Устройство, разработанное командой Чанга, призвано восполнить этот пробел, предоставляя пользователям полную картину их метаболического и сердечно-сосудистого здоровья в реальном времени.
Датчик оснащён массивом микроножей длиной около 800 мкм, проникающих в верхний слой кожи для забора межклеточной жидкости и измерения уровней глюкозы, лактата и алкоголя. Для этого используются три разных фермента, встроенных в микроножи, реагирующих на каждый из трёх биомаркеров отдельно. Кроме того, устройство включает ультразвуковую технологию для мониторинга артериального давления и оценки жёсткости артерий, а также датчики электрокардиографии (ЭКГ) для контроля частоты сердечных сокращений. Вся информация беспроводным образом передается на смартфон, позволяя наглядно видеть, как повседневные активности, такие как еда, физические нагрузки и употребление алкоголя, влияют на уровень сахара в крови и общее состояние сердца.
При тестировании устройства на добровольцах, как здоровых людях, так и пациентах с преддиабетом, было показано, что точность измерений составила 96%, сопоставимую с коммерческими устройствами, предназначенными для раздельного измерения этих биомаркеров, включая глюкометры, алкотестеры и лактатометры. Эксперимент показал, что потребление сладких напитков не только повышало уровень глюкозы, но и приводило к росту артериального давления и учащению пульса, тогда как голодание и физическая нагрузка уменьшали жесткость сосудов. Участники с преддиабетом демонстрировали более высокие уровни глюкозы после еды, а также повышенный уровень лактата, который восстанавливался вдвое дольше, чем у здоровых испытуемых. Также были выявлены индивидуальные различия реакций участников на напитки. Например, у непьющих наблюдалось значительное увеличение давления и частоты сердечного ритма после одного бокала вина, в то время как регулярные потребители спиртного практически не реагировали на такую нагрузку.
В дальнейшем планируется интеграция датчиков для дополнительного мониторинга инсулина и кортизола, а также применение алгоритмов машинного обучения для обработки больших объёмов данных и предсказания неблагоприятных тенденций. Учёные рассматривают возможность отказа от батареек путём питания устройства солнечной энергией или биоэнергией пота владельца.
Люди с диабетом подвержены повышенному риску сердечных заболеваний, однако физиологические показатели сердечно-сосудистой системы редко контролируются вне клиники. Устройство, разработанное командой Чанга, призвано восполнить этот пробел, предоставляя пользователям полную картину их метаболического и сердечно-сосудистого здоровья в реальном времени.
Датчик оснащён массивом микроножей длиной около 800 мкм, проникающих в верхний слой кожи для забора межклеточной жидкости и измерения уровней глюкозы, лактата и алкоголя. Для этого используются три разных фермента, встроенных в микроножи, реагирующих на каждый из трёх биомаркеров отдельно. Кроме того, устройство включает ультразвуковую технологию для мониторинга артериального давления и оценки жёсткости артерий, а также датчики электрокардиографии (ЭКГ) для контроля частоты сердечных сокращений. Вся информация беспроводным образом передается на смартфон, позволяя наглядно видеть, как повседневные активности, такие как еда, физические нагрузки и употребление алкоголя, влияют на уровень сахара в крови и общее состояние сердца.
При тестировании устройства на добровольцах, как здоровых людях, так и пациентах с преддиабетом, было показано, что точность измерений составила 96%, сопоставимую с коммерческими устройствами, предназначенными для раздельного измерения этих биомаркеров, включая глюкометры, алкотестеры и лактатометры. Эксперимент показал, что потребление сладких напитков не только повышало уровень глюкозы, но и приводило к росту артериального давления и учащению пульса, тогда как голодание и физическая нагрузка уменьшали жесткость сосудов. Участники с преддиабетом демонстрировали более высокие уровни глюкозы после еды, а также повышенный уровень лактата, который восстанавливался вдвое дольше, чем у здоровых испытуемых. Также были выявлены индивидуальные различия реакций участников на напитки. Например, у непьющих наблюдалось значительное увеличение давления и частоты сердечного ритма после одного бокала вина, в то время как регулярные потребители спиртного практически не реагировали на такую нагрузку.
В дальнейшем планируется интеграция датчиков для дополнительного мониторинга инсулина и кортизола, а также применение алгоритмов машинного обучения для обработки больших объёмов данных и предсказания неблагоприятных тенденций. Учёные рассматривают возможность отказа от батареек путём питания устройства солнечной энергией или биоэнергией пота владельца.
