Ученые из Северо-Западного университета в США создали первое в мире носимое устройство, которое может измерять газы, которые выделяет кожа. Это совершенно новый способ оценки состояния общего здоровья человека. Прибор позволяет отслеживать заживление ран, выявлять инфекции, следить за уровнем увлажненности и оценивать воздействие вредных химических веществ из окружающей среды, пишет «Хайтек+».
Устройство не соприкасается с телом — оно удерживается на расстоянии нескольких миллиметров от него, что делает его особенно полезным для людей с поврежденной или чувствительной кожей. Внутри небольшого корпуса размером всего 2 на 1,5 сантиметра находятся сенсоры, которые фиксируют температуру, водяной пар, углекислый газ и летучие органические соединения. Эти параметры дают представление о состоянии кожного барьера и могут указывать на воспаление, обезвоживание или бактериальное заражение.
Разработку можно использовать как в больнице, так и в домашних условиях. С помощью Bluetooth устройство передает данные на смартфон или планшет, позволяя врачам следить за пациентами удаленно, а самим пациентам — лучше понимать свое состояние. Особенно это важно для пожилых людей, новорожденных и диабетиков, у которых кожа часто повреждена, а риск осложнений — выше.
Поскольку высокое содержание пара, CO2 и летучих органических соединений в ране может говорить о начале инфекции, такая диагностика позволяет быстрее начать лечение. Врачи в США часто назначают антибиотики наугад, чтобы не упустить момент, но это может привести к устойчивости бактерий. Новый подход помогает точнее определять, когда действительно нужно вмешательство.
Принцип работы устройства основан на чередовании фаз: когда клапан открывается, газы попадают в камеру, а система фиксирует фоновые значения. Такой подход защищает измерения от влияния внешней среды и дает точную картину того, что происходит именно в коже, а не вокруг нее. Это особенно полезно для оценки попадания вредных веществ в организм через кожный покров.
В будущем исследователи планируют добавить в устройство сенсор, измеряющий уровень pH, а также улучшить химическую чувствительность датчиков, чтобы выявлять признаки системных заболеваний на ранней стадии. Кроме того, разработка может помочь в оценке эффективности косметики, репеллентов и лекарств, которые наносятся на кожу.
По словам одного из авторов исследования профессора Джона Роджерса, эта технология — шаг к новой эре персонализированной медицины, в которой можно будет непрерывно отслеживать здоровье без уколов, проб крови или неудобных приборов.
Работа опубликована в журнале Nature.