Para peneliti di UC San Diego telah mengembangkan sensor gelang revolusioner yang memantau kadar glukosa, alkohol, dan laktat, serta sinyal kardiovaskular penting, secara real-time. Perangkat wearable inovatif ini bertujuan untuk mentransformasi manajemen diabetes dan perawatan kardiovaskular.
Sebuah gelang tangan yang dapat dikenakan yang inovatif telah dikembangkan oleh para peneliti di UC San Diego, yang menjanjikan untuk meningkatkan pengelolaan diabetes dan pemantauan kesehatan kardiovaskular secara signifikan.
Diterbitkan di Nature Biomedical Engineering, perangkat inovatif ini terus melacak kadar glukosa, alkohol, dan laktat, bersama dengan sinyal kardiovaskular utama, yang menyediakan data kesehatan komprehensif secara real-time.
Gelang ini dilengkapi rangkaian jarum mikro yang dirancang untuk pengambilan sampel cairan interstisial tepat di bawah kulit tanpa rasa sakit. Teknologi mutakhir ini mengukur glukosa, laktat, dan alkohol melalui tiga enzim berbeda yang tertanam di dalam jarum-jarum kecil tersebut.
Keterangan: Gelang tersebut terdiri dari rangkaian jarum mikro yang dikenakan di atas pergelangan tangan untuk mengukur kadar glukosa, alkohol, dan laktat dalam cairan interstisial di bawah kulit.
kredit: An-Yi Chang
Rangkaian jarum mikro mudah diganti, meminimalkan risiko reaksi alergi atau infeksi dan mendukung pemakaian jangka panjang.
Selain pemantauan kimia, gelang ini menggunakan rangkaian sensor ultrasonik untuk mengukur tekanan darah dan kekakuan arteri, sementara sensor EKG melacak detak jantung langsung dari denyut pergelangan tangan.
Keterangan: Gelang tersebut terdiri dari rangkaian sensor ultrasonik dan sensor EKG yang dikenakan di bagian bawah pergelangan tangan untuk mengukur tekanan darah, kekakuan arteri, dan detak jantung.
kredit: An-Yi Chang
Menurut para ahli, sinyal-sinyal fisiologis ini merupakan indikator penting risiko kardiovaskular, suatu kekhawatiran umum bagi mereka yang menderita diabetes tetapi jarang dipantau secara terus-menerus di luar lingkungan klinis.
"Penanganan diabetes yang komprehensif dan efektif membutuhkan lebih dari sekadar satu kali pembacaan glukosa," ujar penulis utama An-Yi Chang, peneliti pascadoktoral di Departemen Teknik Kimia dan Nano Aiiso Yufeng Li Family di UC San Diego, dalam siaran pers.
Faktor-faktor seperti pola makan, asupan alkohol, olahraga, dan stres secara signifikan memengaruhi gula darah dan kesehatan jantung, aspek-aspek yang gagal ditangkap sepenuhnya oleh sistem pemantauan tradisional.
“Dengan melacak glukosa, laktat, alkohol, dan sinyal kardiovaskular secara real-time, gelang bebas rasa sakit ini dapat membantu orang lebih memahami kesehatan mereka dan memungkinkan tindakan dini untuk mengurangi risiko diabetes,” tambah Chang.
Perangkat ini dimungkinkan berkat kolaborasi antara dua kelompok penelitian yang dipimpin oleh Joseph Wang dan Sheng Xu, keduanya adalah profesor di Departemen Teknik Kimia dan Nano Keluarga Aiiso Yufeng Li di UC San Diego.
Tim Wang berspesialisasi dalam teknologi perangkat yang dapat dikenakan (wearable technology) yang memantau berbagai biomarker kimia, sementara tim Xu berfokus pada sensor ultrasound yang dapat dikenakan (wearable ultrasound sensor) untuk pelacakan sinyal kardiovaskular. Kombinasi keahlian mereka menghasilkan perangkat yang mampu mengukur biomarker dan sinyal jantung secara bersamaan.
Perangkat pintar yang terhubung ke gelang menampilkan aliran data langsung dari sensor, memberikan pengguna wawasan waktu nyata tentang bagaimana aktivitas sehari-hari — seperti makan, konsumsi alkohol, atau olahraga — memengaruhi kesehatan metabolisme dan kardiovaskular mereka.
Pengujian telah menunjukkan hasil pembacaan gelang tersebut sangat sesuai dengan perangkat komersial.
Hasil pemantauan glukosa sangat sesuai dengan hasil pengukuran glukosa darah standar dan monitor glukosa kontinu. Pelacakan asupan alkohol sebanding dengan hasil breathalyzer, sementara pemantauan laktat selama olahraga selaras dengan hasil pengukuran laktat darah.
Selain itu, gelang tersebut menawarkan pemantauan tekanan darah, detak jantung, dan kekakuan arteri secara terus-menerus dan simultan.
Pemantauan komprehensif ini dapat memberi pengguna gambaran fisiologis dinamis sepanjang hari, membantu pasien dan dokter mengidentifikasi tren berbahaya sejak dini, berpotensi mengingatkan pengguna akan risiko kardiovaskular yang mungkin terlewatkan oleh monitor glukosa standar.
Langkah selanjutnya untuk teknologi ini termasuk memperluas kemampuannya untuk memantau penanda kimia dan kardiovaskular tambahan dan merancang solusi daya baru seperti keringat atau sinar matahari.
Para peneliti juga membayangkan mengintegrasikan algoritma pembelajaran mesin untuk menganalisis sejumlah besar data yang dikumpulkan oleh sistem.