Sie erstellen einen intelligenten Ring, der Glucose, Ketone und andere Biomarkers misst.

Forscher der University of California, San Diego (UCSD) haben einen intelligenten Ring entwickelt, der Glukose, Ketonen und andere biochemische Marker durch Schweiß messen kann. Dieses innovative tragbare Gerät stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Gesundheitsüberwachungstechnologie dar und bietet eine kontinuierliche Echtzeitanalyse mehrerer Biomarker, die mit dem Stoffwechsel und dem allgemeinen Wohlbefinden verbunden sind. Das Gerät, das sich noch in seiner experimentellen Phase befindet, kann gleichzeitig Glukose, Ketonen, Vitamin C, Harnsäure, Laktat und Alkoholspiegel erkennen. Laut den Forschern ist es der erste vollständig integrierte intelligente Ring, der für die tägliche biochemische Überwachung entwickelt wurde.

Der Durchbruch wurde im Juli in der wissenschaftlichen Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht und beleuchtet die Bemühungen, die Einschränkungen aktueller Verbrauchergeräte zu überwinden, die typischerweise physiologische Parameter wie Herzfrequenz, Temperatur oder Bewegung verfolgen, aber keine Erkenntnisse auf molekularer Ebene haben. Die Schlüsselinnovation liegt in der Fähigkeit des Rings, Schweiß passiv durch ein in den Ring eingebettetes Hydrogel-Osmose-System zu extrahieren. Diese Methode ermöglicht die nicht-invasive Sammlung kleiner Mengen an Flüssigkeit ohne körperliche Anstrengung. Der gesammelte Schweiß fließt durch einen Mikrokanal zu einer Matrix elektrochemischer Sensoren, die Konzentrationen verschiedener Substanzen messen.

Die Daten, die durch die an Bord befindliche Elektronik des Rings verarbeitet werden, werden drahtlos an eine mobile Anwendung übertragen, so dass Benutzer ihre Gesundheitsdaten in Echtzeit überwachen können. Miniaturisierung ist ein weiteres herausragendes Merkmal des Geräts. Innerhalb des kompakten Rings sind alle Komponenten, Sensoren, Extraktions- und Zirkulationssysteme, Elektronik, drahtlose Übertragung und eine wiederaufladbare flexible Batterie aus Silber-Zink-Oxid zusammen untergebracht. Die Batterie bietet bis zu 12 Stunden kontinuierlichen Betrieb pro Aufladung, während die elektronische Schaltung kleiner als ein Viertel ist. Das Prototypengehäuse wurde mit 3D-gedrucktem Polymer hergestellt und zeigt das Potenzial für skalierbare Produktion.

Eine der vielversprechendsten Anwendungen dieser Technologie ist die Behandlung von Diabetes. In Studien mit gesunden Freiwilligen und Personen mit Typ-1-Diabetes zeigten die über den Ring ermittelten Glukosemessungen eine starke Korrelation mit kommerziellen kontinuierlichen Glukosemonitoren. Ähnliche Ergebnisse wurden bei Ketonmessungen im Vergleich zu blutbasierten Testmethoden beobachtet. Das System verwendet auch individuelle Kalibrierungsfaktoren, um Sensorsignale in Konzentrationswerte umzuwandeln, was eine personalisierte Verfolgung der Stoffwechseltrends ermöglicht.

Über Diabetes hinaus könnte die gleichzeitige Messung von Glukose und Ketonen wertvolle Einblicke in die Reaktion des Stoffwechsels auf Mahlzeiten, Fasten oder körperliche Aktivität geben.

Während die Studie die Machbarkeit der Technologie demonstriert und über eine stabile personalisierte Kalibrierung über etwa zwei Monate berichtet, sind weitere klinische Studien erforderlich, um ihre Leistung, Reproduzierbarkeit und Praktikabilität unter alltäglichen Bedingungen festzustellen. Diese Tests werden bestimmen, ob das Gerät von einem Laborerfolg zu einem realen medizinischen Nutzen übergehen kann.