Wearable skin sensors that analyze sweat / Sensori cutanei indossabili che analizzano il sudore

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

The sensors developed can provide real-time measurements of sweat rate and electrolytes and metabolites in sweat. The sensors can be quickly manufactured using a roll-to-roll processing method that prints the sensors onto a sheet of plastic. / I sensori sviluppati possono fornire misurazioni in tempo reale della velocità del sudore, degli elettroliti e dei metaboliti nel sudore. I sensori possono essere rapidamente prodotti utilizzando un metodo di elaborazione roll-to-roll che stampa i sensori su un foglio di plastica. Source: Antti Veijola, VTT Technical Research Center of Finland

Scientists from the University of California, Berkeley, have developed wearable skin sensors that detect what is in the wearer’s sweat, revealing the real-time health of the individual.

The team devised sensors that can monitor sweat rate and electrolytes and metabolites present in perspiration. The scientists equipped the sensors with spiraling microscopic tubes, otherwise known as microfluidics, which wick sweat from the user's skin. The sensors track how quickly the sweat travels through the microfluidics, which is a measurement of how much a person is sweating, or their sweat rate. The microfluidics also contain chemical sensors that detect electrolytes like sodium and potassium, as well as metabolites like glucose.

Researchers demonstrated how the sweat sensors worked by applying them to parts of volunteers’ bodies, including their forearms, foreheads, upper backs and underarms. While the participants rode exercise bikes, researchers measured sweat rates as well as the sodium and potassium levels. Researchers discovered that local sweat rate measurements could reveal the human body’s total liquid loss in real-time, suggesting that it might offer athletes a way to determine if they are pushing themselves too hard, for instance.

"Traditionally what people have done is they would collect sweat from the body for a certain amount of time and then analyze it," said Hnin Yin Yin Nyein, a graduate student in materials science and engineering at UC Berkeley and one of the lead authors of the paper. "So you couldn't really see the dynamic changes very well with good resolution. Using these wearable devices we can now continuously collect data from different parts of the body, for example to understand how the local sweat loss can estimate whole-body fluid loss."

Following development of the sensors, the scientists teamed up with researchers from the VTT Technical Research Center of Finland to manufacture sensor patches using a roll-to-roll processing approach that prints sensors onto sheets of plastic. According to the collaborators, the roll-to-roll processing approach enables high volumes of the patches to be produced at low cost.

The team continues to test the sensors and hopes that they might one day replace blood-based measurements for diagnosing and monitoring diabetes, fatigue or dehydration.

ITALIANO

Gli scienziati dell'Università della California, Berkeley, hanno sviluppato sensori per la pelle indossabili che rilevano il sudore di chi lo indossa, rivelando la salute in tempo reale dell'individuo.

Il team ha ideato sensori in grado di monitorare la frequenza del sudore, elettroliti e metaboliti presenti nel sudore. Gli scienziati hanno dotato i sensori di tubi microscopici a spirale, altrimenti noti come microfluidica, che assorbono il sudore dalla pelle dell'utente. I sensori rilevano la velocità con cui il sudore attraversa la microfluidica, che misura la quantità di sudorazione di una persona o la sua frequenza del sudore. La microfluidica contiene anche sensori chimici che rilevano elettroliti come sodio e potassio, nonché metaboliti come il glucosio.

I ricercatori hanno dimostrato come funzionavano i sensori del sudore applicandoli a parti dei corpi dei volontari, inclusi avambracci, fronte, parte superiore della schiena e ascelle. Mentre i partecipanti hanno guidato le cyclette, i ricercatori hanno misurato i tassi di sudore e i livelli di sodio e potassio. I ricercatori hanno scoperto che le misurazioni della frequenza del sudore locale potrebbero rivelare la perdita totale di liquidi del corpo umano in tempo reale, suggerendo che potrebbe offrire agli atleti un modo per determinare se si stanno spingendo troppo forte, per esempio.

"Tradizionalmente ciò che la gente ha fatto è che raccoglieva il sudore dal corpo per un certo periodo di tempo e poi lo analizzava", ha dichiarato Hnin Yin Yin Nyein, uno studente laureato in scienze dei materiali e ingegneria presso l'UC Berkeley e uno dei principali autori di la carta. "Quindi non è possibile vedere i cambiamenti dinamici molto bene con una buona risoluzione. Usando questi dispositivi indossabili ora possiamo raccogliere continuamente dati da diverse parti del corpo, ad esempio per capire come la perdita di sudore locale può stimare la perdita di liquidi di tutto il corpo ".

Dopo lo sviluppo dei sensori, gli scienziati hanno collaborato con i ricercatori del Centro di ricerca tecnica VTT della Finlandia per produrre patch di sensori utilizzando un approccio di elaborazione roll-to-roll che stampa i sensori su fogli di plastica. Secondo i collaboratori, l'approccio di elaborazione roll-to-roll consente di produrre volumi elevati di patch a basso costo.

Il team continua a testare i sensori e spera che un giorno possano sostituire le misurazioni basate sul sangue per diagnosticare e monitorare diabete, affaticamento o disidratazione.

Da:

https://insights.globalspec.com/article/12454/wearable-skin-sensors-that-analyze-sweat?id=-1474234620&uh=f9d092&email=giuseppecotellessa%40virgilio%2Eit&md=190827&mh=644a04&Vol=Vol14Issue16&Pub=49&LinkId=1997964&keyword=link_1997964&itemid=346443&et_rid=2064494091&et_mid=83933430&frmtrk=newsletter&cid=nl