Бегуны, спортсмены, занимающиеся другими тяжелыми видами спорта, и солдаты, находящиеся в длительных командировках, также могут предпочесть немедленное знание своего электролитного состояния в качестве помощи для повышения производительности. Электролиты, такие как калий, кальций, магний и другие соли, играют ключевую роль в передаче нервных импульсов, которые говорят сердцу и другим мышцам, когда сокращаться или расслабляться.
В ответ на эту потребность исследователь Sandia National Laboratories Ронен Польски и его коллеги запатентовали прототип модели, который может анализировать различные уровни электролитов на месте, но при этом помещается в ладонь или может быть надет на запястье. Когда устройство появится в продаже, оно может сократить время, которое обычные граждане, спортсмены и военные должны проводить в отделениях неотложной помощи, лабораториях для тестирования или кабинетах врачей.«Это будущее индивидуального здравоохранения», — сказал Польски. «Эти носимые технологии только начинают появляться в различных формах.
Люди неизбежно пойдут туда».Устройство безболезненно, потому что в нем используются настолько маленькие микроиглы, что они не травмируют нервы при нажатии на кожу. Он также отбирает только межклеточную жидкость — жидкость между клетками кожи. Таким образом, устройство имеет потенциал для длительного неинвазивного использования.
«Мы предлагаем минимально инвазивный способ отойти от централизованного лабораторного тестирования», — сказал Польски.В статье, опубликованной в качестве обложки в июньском выпуске Advanced Healthcare Materials, коллеги Польски, Сандиа и аспирант Университета Северной Каролины и Университета штата Северная Каролина Фил Миллер описывают использование лазера для создания прочных полых микроигл, которые всасывают почти бесконечно малые количества бесцветная жидкость прямо из-под поверхности кожи.
В документе показано, что крошечные количества калия беспрепятственно проходят через поры микроигл в жидкостный картридж, содержащий угольные электроды. Они измерили количество этого ключевого электролита, не смущаясь присутствием других электролитов в жидкости.Миллер сказал, что легко изменить селективность угольных электродов для обнаружения и измерения других таких электролитов, как натрий или кальций, в том же устройстве. «Мы хотим сделать устройство носимым, неинвазивным и со считыванием данных в реальном времени, чтобы постоянно измерять то, что врач обычно заказывает для лабораторных исследований», — сказал он.В конце концов, исследователи представляют устройство «чувствительно-ответного», в котором одни иглы могут считывать электролиты, а другие иглы по запросу отправляют электролиты для восполнения недостатка.
По словам Польски, «инвесторы проявили интерес к коммерческому применению этой технологии в здравоохранении и спортивной медицине, а также в других областях».Врач и исследователь Университета Нью-Мексико (UNM) Джастин Бака, который будет руководить испытаниями устройства на людях, добавил: «Превращение этого настольного устройства в портативную модель для потребителей и пациентов станет настоящим партнерством между клиницистом и инженером. "«Иногда сенсорные технологии работают хорошо, но проблемы возникают, когда они адаптируются к живым системам», — сказал Бака. «Мы пытаемся решить эту проблему с самого начала, чтобы разработать лучшую геометрию иглы».Бака, имеющий опыт работы в области физической химии и практикующий в области неотложной медицины, сказал, что у него есть предварительное одобрение наблюдательного совета Управления по исследованиям человека UNM на начало испытаний.
Он сказал, что ему это интересно, потому что «традиционными методами сложно постоянно брать пробы крови». По словам Бака, образцы интерстициальных жидкостей должно быть намного проще.Первоначальные работы с датчиками финансировались программой исследований и разработок Sandia, управляемой лабораторией, и Агентством по уменьшению угроз Министерства обороны США.
Другие, работающие над проектом, включают профессора Университета Северной Каролины и штата Северная Каролина Роджера Нараяна.
