Universitas Arizona meluncurkan perangkat yang dapat dikenakan tanpa perekat yang menawarkan pemantauan kesehatan berkelanjutan dengan mengukur emisi gas dari kulit, menjanjikan kemajuan transformatif dalam ilmu olahraga dan manajemen penyakit kronis.
Teknologi yang dapat dikenakan berada di ambang lompatan maju yang signifikan, berkat perkembangan baru dari University of Arizona. Tidak seperti perangkat yang dapat dikenakan berbasis perekat tradisional yang memerlukan pengaplikasian ulang secara konstan, sensor baru yang dicetak 3D dan bebas perekat ini dapat dikenakan terus-menerus.
Perangkat yang dapat dikenakan dan inovatif ini terus mengukur uap air dan gas yang dikeluarkan oleh kulit, menyediakan aliran data fisiologis yang terperinci dan tanpa gangguan. Hal ini dapat mengungkap wawasan penting terkait dehidrasi, perubahan metabolisme, dan tingkat stres.
“Pemantauan kesehatan yang dapat dikenakan biasanya bergantung pada sensor yang langsung menempel pada kulit, tetapi kulit itu sendiri terus-menerus memperbarui diri,” kata salah satu penulis Philipp Gutruf, seorang profesor madya teknik biomedis di University of Arizona dan anggota BIO5 Institute, dalam rilis berita. “Hal ini membatasi lamanya waktu pengumpulan data yang dapat diandalkan. Dengan sensor kami yang melacak emisi gas dari kulit, kami mengatasi kendala ini sepenuhnya.”
Monitor yang dapat dikenakan tradisional menghadapi tantangan akibat pengelupasan kulit, yang melemahkan daya rekatnya dan menyumbat sensornya, sehingga memerlukan pengaplikasian ulang yang sering.
Namun, tim Gutruf telah merancang perangkat yang dikenakan di lengan bawah ini agar bebas perekat, menyerupai manset kecil hasil cetakan 3D. Sensor melacak gas yang dikeluarkan oleh kulit dan mengukur konsentrasinya terhadap kadar dasar di udara sekitar.
"Ini membuka ruang biomarker yang sama sekali baru," tambah Gutruf. "Misalnya, Anda dapat menangkap tanda-tanda metabolisme dari latihan atau stres tanpa mengganggu rutinitas normal subjek. Sebelumnya, pengukuran semacam ini memerlukan seluruh ruangan peralatan."
Kemampuan beradaptasi dan daya tahan ini menjadikannya pengubah permainan bagi atlet dan individu yang hidup dengan penyakit kronis. Perangkat ini dapat melacak hidrasi dan tenaga tanpa perlu diaplikasikan ulang, dan berpotensi memberikan pemantauan berkelanjutan terhadap indikator kesehatan mental dan gejala penyakit kronis.
“Desain kami stabil bahkan saat terpapar gerakan sehari-hari dan perubahan lingkungan,” imbuh penulis utama David Clausen, mahasiswa doktoral di Gutruf Lab. “Kami mampu merekam data secara terus-menerus selama berhari-hari tanpa pengisian ulang, sekaligus menangkap data fisiologis yang kaya yang biasanya tidak mungkin dilakukan dalam format yang dapat dikenakan atau memerlukan keringat yang terlihat.”
Ke depannya, para peneliti bermaksud memperluas jangkauan biomarker yang dapat dideteksi dan menggabungkan analisis data tingkat lanjut untuk memberikan wawasan kesehatan yang lebih personal.
Studi ini, diterbitkan dalam jurnal Nature Communications, didukung oleh Dana Inisiatif Teknologi dan Penelitian Arizona, Yayasan Moore, dan penghargaan diskresioner dari College of Engineering, yang menobatkan Philipp Gutruf sebagai Rekan da Vinci 2024.
Sumber: Universitas Arizona