Dispozitivele portabile au schimbat modul în care oamenii îşi urmăresc sănătatea zi de zi, de la puls la nivelul de activitate. Următorul pas, explorat de cercetători, ar putea fi monitorizarea unor semnale biologice direct din fluide produse de organism, fără recoltări invazive, cu date colectate în timp real.
Transpiraţia ar putea deveni o sursă de informaţii medicale folosită pentru monitorizare personalizată, fără ace, prin plasturi aplicaţi pe piele care colectează şi analizează continuu biomarkeri (indicatori biologici) şi folosesc inteligenţa artificială (AI) pentru interpretarea tiparelor chimice.
Potrivit unui studiu publicat în Journal of Pharmaceutical Analysis, această combinaţie ar putea sprijini evaluarea în timp real a hormonilor, a nivelurilor unor medicamente şi a altor biomarkeri, precum şi identificarea timpurie a unor boli precum diabetul, cancerul, Parkinson şi Alzheimer.
„Colectarea transpiraţiei este nedureroasă, simplă şi neinvazivă. Este o alternativă atractivă la analizele de sânge sau urină, mai ales pentru monitorizare continuă, în timp real”, a declarat coautoarea studiului, dr. Dayanne Bordin, specialist la Universitatea Politehnică din Sydney (UTS), citată într-un comunicat.
Autorii notează că persoanele interesate de monitorizarea sănătăţii cu ajutorul unor dispozitive portabile, cum ar fi ceasurile inteligente, pentru parametri precum ritmul cardiac, numărul de paşi sau tensiunea arterială, ar putea fi interesate şi de informaţiile pe care le poate oferi transpiraţia.
În studiu este menţionat că există deja pe piaţă dispozitive de monitorizare a transpiraţiei, precum plasturele Gatorade, un sticker de unică folosinţă, care se conectează la o aplicaţie pentru a analiza rata transpiraţiei şi pierderea de sodiu şi pentru a oferi recomandări adaptate.
Progrese recente în microfluidică - tehnologia care manipulează volume foarte mici de lichid -, electronice flexibile, care se pot întinde odată cu pielea fără să se deterioreze, şi comunicarea wireless au făcut posibilă dezvoltarea unei noi clase de senzori portabili. Aceşti plasturi uşori şi flexibili stau direct pe piele şi colectează continuu probe de transpiraţie.
Atunci când sunt combinaţi cu inteligenţa artificială, astfel de senzori ar putea identifica anumiţi metaboliţi (produşi ai proceselor chimice din organism) şi ar putea interpreta tipare chimice complexe, oferind utilizatorilor informaţii mai personalizate şi avertizări mai timpurii privind diverse afecţiuni.
Potrivit autorilor, sportivii ar putea folosi aceste dispozitive pentru a urmări pierderea de electroliţi în timpul antrenamentelor şi pentru a demonstra că nu au consumat droguri înainte de competiţii. De asemenea, persoanele cu diabet ar putea ajunge, în timp, să se bazeze pe detectarea glucozei din transpiraţie, în locul testelor de sânge.
„Transpiraţia este un fluid de diagnostic subutilizat”, explică coautoarea dr. Janice McCauley, de la Facultatea de Ştiinţe a UTS. Ea subliniază că posibilitatea de a măsura simultan mai mulţi biomarkeri şi de a transmite datele wireless ar oferi un potenţial considerabil pentru îngrijirea preventivă.
În studiu este menţionat că anul 2023 a fost marcat de un pas evolutiv în inteligenţa artificială, care a deschis calea pentru algoritmi îmbunătăţiţi de analiză a tiparelor şi de clasificare, cu scopul de a creşte precizia diagnosticului şi acurateţea terapeutică.
Progrese în AI şi dispozitive ultrasensibile
Autorii arată că sistemele moderne de AI pot analiza seturi foarte mari de date şi pot conecta semnale chimice subtile din transpiraţie cu anumite condiţii fiziologice.
Următorul prag important, potrivit echipei, ar fi asocierea acestei capacităţi analitice cu dispozitive compacte, cu consum redus de energie, capabile să transmită date în condiţii sigure.
Cercetătorii de la UTS investighează în prezent caracteristicile fiziologice de bază ale transpiraţiei şi dezvoltă instrumente microfluidice care pot detecta concentraţii extrem de mici ale unor biomarkeri precum glucoza şi cortizolul - un hormon implicat în răspunsul la stres.
Deşi o mare parte din aceste cercetări se află încă în faza de prototip, interesul industriei este în creştere.
„Nu suntem departe de un viitor în care dispozitivul tău portabil îţi poate spune când ai niveluri ridicate ale hormonilor de stres şi, prin monitorizare în timp, dacă eşti expus riscului de afecţiuni cronice”, a subliniat dr. Dayanne Bordin.
