6. Mai 2022 – Wir haben bereits Smartwatches und Fitnesstracker, die uns Dinge über unseren Körper sagen können, wie z. B. wie viele Schritte wir am Tag machen, wie gut wir nachts schlafen und ob unser Blutdruck in einem gesunden Bereich liegt.
Jetzt führen Wissenschaftler Experimente durch, um zu sehen, ob Sensoren zu Wearables hinzugefügt werden könnten, um uns noch mehr über unsere Gesundheit zu sagen, basierend auf Gasen, die von unserer Haut freigesetzt werden.
Im Rahmen der Entwicklung solcher Sensoren haben Wissenschaftler erste Labortests mit einer Folie durchgeführt, die aus Derivaten von Pflanzengewebe und elektroaktiven Kunststoffverbindungen besteht. Dieser Film kann sich verbiegen, wenn er Aceton ausgesetzt wird, einem Gas, das von der Haut ausgeschieden wird, berichten Forscher in der Zeitschrift Plus eins.
Als Wissenschaftler den Film Lösungen aussetzten, die Wasser, Ethanol und Aceton enthielten, beobachteten sie, dass sich der Film als Reaktion auf die Chemikalien, aber nicht auf das Wasser verzog.
Aceton ist eine Chemikalie, die natürlicherweise in Pflanzen und Bäumen vorkommt und auch im menschlichen Körper durch den Abbau von Fett vorhanden ist. laut der US-Agentur für Toxic Substances and Disease Registry.
Menschen produzieren mehr Aceton, wenn sie sich fettarm ernähren, schwanger sind oder Diabetes haben. Sport, starkes Trinken und körperliche Traumata können ebenfalls zu erhöhten Acetonspiegeln im Körper führen.
„Aceton wird nachweislich nicht nur mit dem Atem ausgeatmet, sondern auch durch Hautgas aus zugänglichen Hautbereichen wie Händen, Armen und Fingern abgegeben, was eine einfache, nicht-invasive und kontinuierliche Entnahme von Acetonproben ermöglicht.“ sagt die leitende Studienautorin Perena Gouma, PhD, eine Ingenieurprofessorin an der Ohio State University in Columbus.
Zuvor haben Wissenschaftler bestätigt, dass Menschen, die höhere Acetonspiegel ausatmen oder höhere Acetonspiegel in ihrer Haut freisetzen, auch höhere Acetonspiegel in ihrem Blut haben, sagt Gouma.
Während einige Untersuchungen gezeigt haben, dass es möglich ist, Aceton im menschlichen Schweiß zu messen, benötigen diese Sensoren große Schweißmengen, um genaue Messwerte zu erhalten, und können nicht als kontinuierliche Monitore fungieren, sagen die Forscher.
Der Unterschied zur Messung von Aceton aus Hautgasen besteht darin, dass sehr wenig Gas benötigt wird, um einen Messwert zu erhalten, und möglicherweise rund um die Uhr überwacht werden kann, um Veränderungen im Laufe der Zeit besser zu erkennen.
„Das Erkennen von Gesundheitsproblemen durch die Haut ist wirklich die ultimative Grenze“, sagt Gouma. “Das Projekt hat noch ein paar Jahre vor sich. Aber in 6 Monaten sollten wir den Machbarkeitsnachweis haben, und in einem Jahr möchten wir es an Menschen testen lassen.”
Wenn alles gut geht, wäre das Ziel, aus diesem Film Sensoren herzustellen, die tragbaren Geräten hinzugefügt werden können, sagt das Studienteam. Es könnte in Smartwatches oder Fitnesstrackern funktionieren oder in speziellen Geräten, die an wenig schwitzenden Körperstellen wie hinter dem Ohr oder an den Fingernägeln getragen werden.
Obwohl diese Idee ein gewisses Potenzial hat, ist jedes Gerät, das Menschen außerhalb klinischer Studien tragen können, wahrscheinlich noch in weiter Ferne, sagt Shalini Prasad, PhD, Professor und Leiter der Abteilung für Bioingenieurwesen an der Universität von Texas, Dallas, der nicht beteiligt war im neuen Studium.
Wenn Versuche am Menschen einen eindeutigen Zusammenhang zwischen der Menge der von der Haut freigesetzten Chemikalien und der Menge dieser im Körper zirkulierenden Chemikalien herstellen, könnte es eines Tages die Möglichkeit geben, Hautgase zu testen, um Biomarker für bestimmte Krankheiten zu identifizieren, sagt Prasad.