CEA-Leti e STMicroelectronics presentano un prototipo indossabile per il monitoraggio del sudore / CEA-Leti and STMicroelectronics unveil wearable sweat-monitoring prototype
CEA-Leti e STMicroelectronics presentano un prototipo indossabile per il monitoraggio del sudore / CEA-Leti and STMicroelectronics unveil wearable sweat-monitoring prototype
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
Prototipo indossabile per il monitoraggio del sudore. / Wearable sweat-monitoring prototype Credit: CEA-Leti
Il prototipo, noto come Sweat Patch, integra la tecnologia di front-end analogico ad alta precisione di ST per sensori elettrochimici a stato solido con la piattaforma di rilevamento avanzata di CEA-Leti. Il dispositivo raccoglie il sudore direttamente dalla pelle utilizzando uno strato adesivo e lo convoglia attraverso un circuito microfluidico verso sensori elettrochimici che misurano i principali marcatori fisiologici. Dopo l'analisi, il sudore viene espulso attraverso uno strato di evaporazione microporoso.
Progettato per essere comodo e resistente, il cerotto misura circa 3 cm di diametro e meno di 1 cm di spessore. È realizzato su substrati flessibili e utilizza materiali biocompatibili di grado medicale. La versione iniziale monitora tre indicatori - pH, sodio e potassio - fornendo informazioni su idratazione, affaticamento, stress termico e sforzo fisico.
"In questo sistema, tutto il sudore prodotto viene raccolto in modo efficiente e trasportato attraverso percorsi microfluidici verso camere di misurazione, ciascuna dotata di un sensore elettrochimico, per poi essere immesso nel sistema di drenaggio per lo smaltimento", ha affermato Nadège Nief, Vice Responsabile delle Microtecnologie per la Biologia e la Sanità presso il CEA-Leti. "Mentre le generazioni precedenti si basavano su letture intermittenti, Sweat Patch garantisce un segnale biochimico continuo e stabile che migliora notevolmente l'analisi".
La tecnologia mira a sbloccare il potenziale diagnostico del sudore, spesso descritto come una "miniera d'oro" di informazioni sulla salute. Si prevede che le future iterazioni monitoreranno ulteriori biomarcatori come glucosio e lattato, offrendo informazioni in tempo reale sull'equilibrio elettrolitico, l'idratazione ed i livelli di stress.
Il cuore del sistema è il prototipo di front-end analogico di ST: un potenziostato compatto ed ad alta precisione che controlla e legge i sensori elettrochimici con un'accuratezza eccezionale. In combinazione con i sensori di movimento MEMS di ST, la piattaforma potrebbe consentire la fusione di dati biochimici e di attività, fornendo informazioni contestualizzate sullo stato fisiologico di un individuo.
Andreja Erbes, Direttore di Technology Scouting e Partnership di Ricerca e Sviluppo di STMicroelectronics, ha dichiarato: "Stanno emergendo applicazioni interessanti da parte di aziende che investono in marcatori biochimici per dispositivi indossabili che offrono soluzioni non invasive, continue e sensibili al contesto. Inoltre, nuovi mercati come l'analisi alimentare, il controllo dei processi industriali ed il monitoraggio ambientale stanno mostrando un grande potenziale, sfruttando le capacità del prototipo di Ricerca e Sviluppo di ST".
Yohann Thomas, ingegnere di ricerca ed esperto di sensori elettrochimici presso il CEA-Leti, ha aggiunto: "Sweat Patch dimostra cosa diventa possibile quando elettronica, microfluidica e chimica dello stato solido vengono sviluppate come un sistema unificato anziché come componenti separati. La rilevazione biochimica in tempo reale dipende dall'affidabilità di ogni parte della catena di sensori sulla pelle".
CEA-Leti e STMicroelectronics intendono migliorare la maturità tecnologica della piattaforma, ampliare le capacità dei sensori e migliorare la connettività e la sicurezza dei dati. L'obiettivo è consentire una trasmissione dati senza interruzioni e supportare soluzioni di rilevamento contestuale di nuova generazione in ambito sanitario e non solo.
ENGLISH
CEA-Leti has partnered with STMicroelectronics to develop a wearable patch capable of continuously analysing sweat, marking a significant step toward real-time biochemical monitoring for health and wellness applications.
The prototype, known as Sweat Patch, integrates ST’s high-precision analogue front-end technology for solid-state electrochemical sensors with CEA-Leti’s advanced sensing platform. The device collects sweat directly from the skin using an adhesive layer and channels it through a microfluidic circuit to electrochemical sensors that measure key physiological markers. After analysis, the sweat is expelled through a microporous evaporation layer.
Designed to be both comfortable and durable, the patch measures approximately 3 cm in diameter and less than 1 cm thick. It is built on flexible substrates and uses medical-grade, biocompatible materials. The initial version monitors three indicators - pH, sodium, and potassium - providing insights into hydration, fatigue, thermal stress, and physical exertion.
“In this system, all the sweat produced is efficiently collected and transported through microfluidic pathways to measurement chambers, each equipped with an electrochemical sensor, and then into the drainage system for disposal,” said Nadège Nief, Deputy Head of Micro-Technologies for Biology and Healthcare at CEA-Leti. “While earlier generations relied on intermittent readings, Sweat Patch ensures a continuous, stable biochemical signal that dramatically improves analysis.”
The technology aims to unlock the diagnostic potential of sweat, often described as a “goldmine” of health information. Future iterations are expected to track additional biomarkers such as glucose and lactate, offering real-time insights into electrolyte balance, hydration, and stress levels.
At the core of the system is ST’s analogue front-end prototype - a compact, high-precision potentiostat that controls and reads electrochemical sensors with exceptional accuracy. Combined with ST’s MEMS motion sensors, the platform could enable fusion of biochemical and activity data, delivering contextualised insights into an individual’s physiological state.
Commenting Andreja Erbes, Director of Technology Scouting and R&D Partnerships at STMicroelectronics, said, “Interesting applications are emerging from companies investing in biochemical markers for wearable devices that offer non-invasive, continuous, and context-aware solutions. Additionally, new markets such as food analysis, industrial process control, and environmental monitoring are showing great potential, leveraging the capabilities of ST’s R&D prototype.”
Yohann Thomas, research engineer and electrochemical-sensors expert at CEA-Leti, added, “Sweat Patch demonstrates what becomes possible when electronics, microfluidics, and solid-state chemistry are developed as a unified system rather than separate components. Real-time biochemical sensing depends on every part of the chain performing reliably on the skin.”
CEA-Leti and STMicroelectronics plan to advance the platform’s technological maturity, expand sensor capabilities, and enhance connectivity and data security. The goal is to enable seamless data transmission and support next-generation contextual sensing solutions across healthcare.
Da:
https://www.newelectronics.co.uk/content/news/cea-leti-and-stmicroelectronics-unveil-wearable-sweat-monitoring-prototype?
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