למכשיר לביש המופעל באמצעות זיעה יש פוטנציאל להפוך ניטור בריאות רציף מותאם אישית ללא מאמץ כמו לבישת פלסטר. מהנדסים מאוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו פיתחו עטיפת אצבע אלקטרונית המנטרת רמות כימיות חיוניות – כמו גלוקוז, ויטמינים ואפילו תרופות – הנמצאות באותה זיעה בקצות האצבעות ממנה היא שואבת את האנרגיה שלה.
המקדמה פורסמה ב-3 בספטמבר ב טבע אלקטרוניקה על ידי קבוצת המחקר של ג'וזף וואנג, פרופסור במחלקה המשפחתית של אייסו יופנג לי להנדסה כימית וננו באוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו.
המכשיר, העוטף היטב את האצבע, שואב כוח ממקור לא סביר – הזיעה של קצה האצבע. קצות האצבעות, למרות גודלן הקטן, הן מיצרניות הזיעה הפוריות ביותר של הגוף, כל אחת עמוסה בלמעלה מאלף בלוטות זיעה. בלוטות אלו יכולות לייצר פי 100 עד 1000 יותר זיעה מרוב אזורים אחרים בגוף, אפילו בזמן מנוחה. טפטוף מתמיד זה של הזעה טבעית – ללא כל גירויים או פעילות גופנית – מציע מקור אנרגיה אמין, המזין את המכשיר גם בתקופות של חוסר פעילות או שינה.
המכשיר בנוי ממספר רכיבים אלקטרוניים המודפסים על גבי חומר פולימרי דק, גמיש וניתן למתיחה. העיצוב שלו מאפשר לו להתאים את האצבע תוך שהוא עמיד מספיק כדי לעמוד בכיפוף, מתיחה ותנועה חוזרים ונשנים. "זה מבוסס על שילוב יוצא דופן של רכיבי קצירת אנרגיה ואחסון, עם חיישנים ביולוגיים מרובים במיקרו-ערוץ נוזלי, יחד עם הבקר האלקטרוני המתאים, הכל בקצה האצבע", אמר וואנג.
מרכזי פעולתו הם תאי דלק ביולוגי הממוקמים במקום בו המכשיר מגע עם קצה האצבע. תאים אלו עוצבו במיוחד כדי לאסוף ביעילות ולהמיר כימיקלים בזיעה לחשמל. חשמל זה מאוחסן בזוג סוללות ניתנות למתיחה, כסוף כלוריד-אבץ, המניעות חבילת חיישנים – ארבעה בסך הכל-; כל אחת ממונה על ניטור סמן ביולוגי ספציפי: גלוקוז, ויטמין C, לקטט ולבודופה, תרופה המשמשת עבור טיפול במחלת פרקינסון. מכיוון שהזיעה מרושעת דרך תעלות מיקרו-נוזליות נייר זעירות אל החיישנים הללו, המכשיר מנתח את רמות הסמנים הביולוגיים, כל זאת תוך שהוא שואב אנרגיה הדרושה לו מעצם הזיעה שהוא דוגם. שבב קטן מעבד אותות מהחיישנים ומעביר את הנתונים באופן אלחוטי באמצעות Bluetooth באנרגיה נמוכה לאפליקציה של סמארטפון או מחשב נייד בעיצוב אישי.
"זהו ניטור בריאות אוטומטי בהישג ידך", אמר מחבר המחקר הראשון שיצ'או דינג, חוקר פוסט-דוקטורט בקבוצת המחקר של וואנג בבית הספר להנדסה בסן דייגו ג'ייקובס. "הלובש יכול לנוח או ישן, והמכשיר עדיין יכול לקצור אנרגיה ולעקוב אחר רמות הסמנים הביולוגיים".
בבדיקות, נבדק לבש את המכשיר לאורך היום כדי לעקוב אחר רמות הגלוקוז במהלך הארוחות, רמות הלקטאט במהלך העבודה בשולחן העבודה והפעילות הגופנית, רמות ויטמין C בזמן שתיית מיץ תפוזים ורמות הלבודופה לאחר אכילת שעועית פאבה, מקור טבעי לתרכובת.
דינג והמחבר הראשון, Tamoghna Saha, אומרים שניתן להתאים את המכשיר לצרכים בריאותיים אינדיבידואליים על ידי זיהוי סטים שונים של סמנים ביולוגיים. החוקרים עובדים על פיתוח מערכת בלולאה סגורה שלא רק מנטרת סמנים ביולוגיים, אלא גם נותנת טיפולים על סמך הנתונים שנאספו. לדוגמה, במקרה של סוכרת, מכשיר כזה יכול לנטר ברציפות את רמות הגלוקוז ולספק אינסולין באופן אוטומטי לפי הצורך, ואז להעריך את יעילות הטיפול על ידי ניטור נוסף של רמות הסמנים הביולוגיים.
כוח אוטונומי, חישה וטיפול הכל במכשיר אחד – זו המטרה הסופית."
שיצ'או דינג, שותף לכותב הראשון של המחקר
