Penyelidik di UC San Diego telah membangunkan penderia gelang tangan revolusioner yang memantau tahap glukosa, alkohol dan laktat, di samping isyarat kardiovaskular kritikal, dalam masa nyata. Boleh pakai yang inovatif ini bertujuan untuk mengubah pengurusan diabetes dan penjagaan kardiovaskular.
Gelang tangan boleh pakai yang hebat telah dibangunkan oleh penyelidik di UC San Diego, menjanjikan untuk meningkatkan pengurusan diabetes dan pemantauan kesihatan kardiovaskular dengan ketara.
Diterbitkan dalam Kejuruteraan Bioperubatan Alam Semulajadi, peranti inovatif ini menjejaki paras glukosa, alkohol dan laktat secara berterusan, bersama-sama dengan isyarat kardiovaskular utama, menyediakan data kesihatan masa nyata yang komprehensif.
Gelang tangan mempunyai susunan microneedle yang direka untuk pensampelan cecair interstisial yang tidak menyakitkan di bawah kulit. Teknologi canggih ini mengukur glukosa, laktat dan alkohol melalui tiga enzim berbeza yang tertanam dalam jarum kecil.
Keterangan: Gelang tangan terdiri daripada susunan jarum mikro yang dipakai di atas pergelangan tangan untuk mengukur paras glukosa, alkohol dan laktat dalam cecair interstisial di bawah kulit.
Kredit: An-Yi Chang
Susunan jarum mikro mudah diganti, meminimumkan risiko tindak balas alahan atau jangkitan dan menyokong pemakaian berpanjangan.
Selain pemantauan kimia, gelang tangan menggunakan susunan penderia ultrasonik untuk mengukur tekanan darah dan kekejangan arteri, manakala penderia ECG menjejaki kadar denyutan jantung terus daripada denyutan pergelangan tangan.
Keterangan: Gelang tangan terdiri daripada susunan penderia ultrasonik dan penderia ECG yang dipakai di bahagian bawah pergelangan tangan untuk mengukur tekanan darah, kekejangan arteri dan kadar denyutan jantung.
Kredit: An-Yi Chang
Menurut pakar, isyarat fisiologi ini adalah penunjuk penting risiko kardiovaskular, kebimbangan biasa bagi mereka yang menghidap diabetes tetapi jarang dipantau secara berterusan di luar tetapan klinikal.
"Pengurusan diabetes yang komprehensif dan berkesan memerlukan lebih daripada sekadar bacaan glukosa tunggal," kata pengarang bersama pertama An-Yi Chang, penyelidik pasca doktoral di Jabatan Kejuruteraan Kimia dan Nano Keluarga Aiiso Yufeng Li di UC San Diego, dalam satu kenyataan berita.
Faktor seperti diet, pengambilan alkohol, senaman dan tekanan secara signifikan mempengaruhi gula darah dan kesihatan jantung, aspek sistem pemantauan tradisional gagal ditangkap sepenuhnya.
"Dengan menjejaki isyarat glukosa, laktat, alkohol dan kardiovaskular dalam masa nyata, gelang tangan tanpa rasa sakit ini boleh membantu orang ramai memahami kesihatan mereka dengan lebih baik dan membolehkan tindakan awal mengurangkan risiko diabetes," tambah Chang.
Peranti ini dimungkinkan oleh kerjasama antara dua kumpulan penyelidikan yang diketuai oleh Joseph Wang dan Sheng Xu, yang kedua-duanya profesor di Jabatan Kejuruteraan Kimia dan Nano Keluarga Aiiso Yufeng Li di UC San Diego.
Pasukan Wang pakar dalam teknologi boleh pakai yang memantau berbilang biomarker kimia, manakala kumpulan Xu menumpukan pada sensor ultrasound boleh pakai untuk penjejakan isyarat kardiovaskular. Menggabungkan kepakaran mereka menghasilkan peranti yang mampu mengukur kedua-dua biomarker dan isyarat jantung secara serentak.
Peranti pintar yang disambungkan ke gelang tangan memaparkan aliran data langsung daripada penderia, memberikan pengguna cerapan masa nyata tentang cara aktiviti harian — seperti makan, pengambilan alkohol atau senaman — menjejaskan kesihatan metabolik dan kardiovaskular mereka.
Ujian telah menunjukkan bacaan gelang adalah dalam persetujuan yang sangat baik dengan peranti komersial.
Keputusan pemantauan glukosa sepadan dengan keputusan meter glukosa darah standard dan monitor glukosa berterusan. Penjejakan pengambilan alkohol adalah setanding dengan keputusan breathalyzer, manakala pemantauan laktat semasa senaman sejajar dengan meter laktat darah.
Selain itu, gelang tangan menawarkan pemantauan berterusan, serentak tekanan darah, degupan jantung dan kekejangan arteri.
Pemantauan komprehensif ini boleh memberikan pengguna gambaran fisiologi dinamik sepanjang hari mereka, membantu pesakit dan doktor mengenal pasti arah aliran berbahaya lebih awal, yang berpotensi menyedarkan pengguna tentang risiko kardiovaskular yang mungkin terlepas oleh monitor glukosa standard.
Langkah seterusnya untuk teknologi ini termasuk mengembangkan keupayaannya untuk memantau penanda kimia dan kardiovaskular tambahan dan mereka bentuk penyelesaian kuasa baharu seperti peluh atau cahaya matahari.
Para penyelidik juga membayangkan penyepaduan algoritma pembelajaran mesin untuk menganalisis sejumlah besar data yang dikumpul oleh sistem.