Durchbruch für Schweiß: Gesundheitsüberwachungsgerät von UH-Forschern

Schweiß ist mehr als nur ein Zeichen für ein gutes Training. Es enthält wichtige Informationen über unsere Gesundheit und gibt Hinweise auf Dehydrierung, Müdigkeit, Blutzuckerspiegel und sogar schwerwiegende Erkrankungen wie Mukoviszidose, Diabetes und Herzinsuffizienz. Forscher der University of Hawaiʻi am Mānoa College of Engineering haben mit einem innovativen 3D-gedruckten tragbaren Schweißsensor namens „Sweatainer“ einen großen Schritt nach vorne in der Schweißanalyse gemacht.

Mithilfe der Leistungsfähigkeit der additiven Fertigung (3D-Druck) haben die Forscher einen neuen Typ tragbarer Schweißsensoren entwickelt, der die Leistungsfähigkeit tragbarer Schweißgeräte erweitert. Der Sweatainer ist ein kleines, tragbares Gerät in der Größe eines Kinderaufklebers, das Schweiß sammelt und analysiert und so einen Einblick in die Zukunft der Gesundheitsüberwachung bietet. Durch die Integration verschiedener Sensoren kann der Sweatainer den Schweiß auf eine ähnliche Weise analysieren wie frühere tragbare Schweißsensorsysteme.

„Der 3D-Druck ermöglicht einen völlig neuen Entwurfsmodus für tragbare Schweißsensoren, indem er es uns ermöglicht, Fluidnetzwerke und -merkmale mit beispielloser Komplexität zu erstellen“, sagte Tyler Ray, Assistenzprofessor am Department of Mechanical Engineering. „Mit dem Sweatainer nutzen wir den 3D-Druck, um die enormen Möglichkeiten zu demonstrieren, die dieser Ansatz für die zugängliche, innovative und kostengünstige Prototypenentwicklung fortschrittlicher tragbarer Schweißgeräte bietet.“

Herkömmliche Ansätze zur Schweißsammlung verwenden absorbierende Pads oder Mikrorohre (sehr schmale Schläuche), die mit Bändern oder Riemen gegen die Epidermis (Oberflächenschicht der Haut) gedrückt werden, um den Schweiß aufzufangen, wenn er aus der Haut austritt. Diese Techniken erfordern geschultes Personal, spezielle Handhabung und teure Laborausrüstung. Das jüngste Aufkommen tragbarer Schweißsensoren hat einige dieser Herausforderungen angegangen, diese Geräte sind jedoch immer noch für den einmaligen Gebrauch bestimmt. Wenn das Gerät voll ist, muss es entfernt und die Schweißansammlung gestoppt werden.

Ein einzigartiges Merkmal des Sweatainers ist seine „Multi-Draw“-Schweißsammelmethode, die die Sammlung mehrerer, separater Schweißproben zur Analyse entweder direkt auf dem Gerät oder durch die Übermittlung an ein Labor ermöglicht. Inspiriert durch den Vacutainer, der bei der klinischen Blutentnahme verwendet wird, macht dieser Fortschritt nicht nur die Schweißsammlung effizienter, sondern eröffnet auch neue Möglichkeiten für Tests zu Hause, die Speicherung von Proben für zukünftige Forschung und die Integration in bestehende Gesundheitsüberwachungsmethoden.

Feldstudien des Sweattainer-Systems verdeutlichen das reale Potenzial dieser bahnbrechenden Technologie. Die Forscher hoffen, dass die im Sweattainer erstellte Blaupause weiterhin Innovationen vorantreiben wird, um eine Zukunft zu schaffen, in der die persönliche Gesundheitsüberwachung zugänglicher, bequemer und aufschlussreicher ist.

Die Ergebnisse wurden am 3. Mai in Sciences Advances veröffentlicht.

Die Studie wurde von Ray und den Maschinenbaustudenten Chung-Han Wu, Howin Jian Hing Ma, Paul Baessler und Roxanne Kate Balanay verfasst.