Niet-invasief draagbaar apparaat meet cruciale gezondheidsbiomarkers via zweet met 3D-printtechnologie

AmsterdamWetenschappers van de Washington State University (WSU) hebben een draagbaar apparaat ontwikkeld dat tijdens het sporten belangrijke chemische stoffen in zweet kan controleren. Dit apparaat, dat met behulp van 3D-printing is gemaakt, kan de gezondheid monitoren en helpen bij de diagnose van aandoeningen zoals diabetes, jicht, nier- en hartziekten.

De onderzoekers richtten zich bij hun studie op de volgende belangrijke biomarkers:

• Glucose: Te gebruiken voor het monitoren van diabetes
• Lactaat: Geeft de intensiteit van inspanning aan
• Ureumzuur: Geeft risico's aan voor jicht, nierziekte en hartziekte

De gezondheidsmonitor maakt gebruik van 3D-printen om het apparaat in één keer te produceren. Het combineert enkel-atoomkatalysatoren en enzymen om nauwkeurig lage niveaus van biomarkers te meten. Het apparaat heeft drie sensoren die van kleur veranderen om de niveaus van specifieke chemicaliën aan te geven.

Zweet bevat belangrijke stoffen die de gezondheid van een persoon kunnen aantonen. Het verzamelen van zweet is eenvoudig en vereist geen naalden zoals bij bloedafname. Het meten van deze kleine stoffen in zweet is echter lastig. Andere zweetmeters zijn vaak ingewikkeld, hebben speciale apparatuur nodig en zijn moeilijk te produceren. Het WSU-team heeft enkelvoudige atoomkatalysatoren gebruikt om hun sensor te verbeteren en nauwkeuriger te maken.

De wetenschappers hebben een apparaat ontwikkeld met kleine kanalen die de zweetproductie en biomarkerwaarden kunnen meten. Dankzij 3D-printen blijven deze kanalen stabiel, zodat niets anders de metingen beïnvloedt. Dit leidt tot nauwkeurigere en schonere data.

Lees ook:

Vandaag · 17:22

Nieuwe inzichten: chemische ontdekkingen op Charons oppervlak

Vrijwilligers droegen de monitoren op hun armen tijdens het sporten en vonden ze comfortabel. Uit de tests bleek dat de monitoren nauwkeurige metingen gaven die vergelijkbaar waren met laboratoriumresultaten. De onderzoekers werken nu aan het verbeteren van het ontwerp en bevestigen van de nauwkeurigheid van het apparaat.

Het team wil hun technologie op de markt brengen. Het Office of Commercialization van WSU heeft een voorlopige patentaanvraag ingediend om het intellectuele eigendom te beschermen. Het onderzoek werd gefinancierd door de Nationale Wetenschapsstichting, de Centra voor Ziektebestrijding en Preventie, en opstartfondsen.

Chuchu Chen, promovendus aan de WSU en hoofdauteur van het onderzoek, verklaarde dat diabetes wereldwijd een groot probleem vormt. Chen wilde onderzoeken hoe 3D-printen in de gezondheidszorg kan worden ingezet, met name voor de opsporing van ziektes.

Het apparaat meet glucose, lactaat en urinezuur en kan worden aangepast om meer biomarkers te detecteren. De studie werd geleid door professor Kaiyan Qiu en onderzoeker Annie Du van WSU. Ze werken eraan om het apparaat effectiever en gebruiksvriendelijker te maken.

Dit apparaat is uniek omdat het gebruikmaakt van 3D-printing en enkel-atoomkatalytische reacties. Het biedt een gemakkelijke en betrouwbare manier om de gezondheid te controleren zonder invasieve methoden. Met verdere vooruitgang kan deze technologie in de toekomst gangbaar worden voor reguliere gezondheidscontroles.