Носимые сенсорные датчики особенно востребованы у пациентов с сахарным диабетом. Они помогают отслеживать состояние здоровья без забора крови и сложных процедур.
"Одним из перспективных подходов к сбору данных выступает анализ пота, - рассказывают ученые. - В нем содержатся элементы, по которым можно отслеживать физиологические изменения организма, в том числе метаболизм глюкозы. Однако такие устройства обычно состоят из двух отдельных модулей (самого сенсора и источника питания). Это делает устройство громоздким и неудобным для ношения, а также усложняет его использование".
Исследователи из Сибири и Китая разработали материал для сенсора на основе высокочувствительных углеродных нанотрубок и проводящей сетки двумерного никелевого металлорганического каркаса. Он способен быстро и точно отслеживать уровень глюкозы в поте.
"Материал сенсора представляет собой гибридную структуру, - пояснил профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Рауль Родригес. - Тонкие никелевые нанолисты в ней выступают в роли активных участков, где происходят все электрохимические реакции, а углеродные нанотрубки работают, как „провода“, ускоряя эти реакции и взаимодействие всей системы с молекулами глюкозы".
На основе разработанного материала был создан компактный гибкий суперконденсатор, выступающий в качестве накопителя энергии.
Единая электрохимическая сенсорная система состоит из глюкозочувствительного пластыря с накопителем энергии, модуля управления питанием и беспроводной передачей данных. Устройство оперативно показывает содержание глюкозы и может самостоятельно обеспечивать себя энергией.
Исследования, проведенные на добровольцах, показали, что для получения результатов измерения глюкозы достаточно всего пяти секунд. При этом система сохраняет свои функции даже после пятнадцати тысяч циклов зарядки-разрядки.
Отмечается что в будущем такие сенсоры можно будет использовать не только в персонализированной медицине, но и спортивной диагностике.