Gadgets: Spuren im Schweiß

9. Februar 2016
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Fitnessarmbänder waren gestern. Jetzt haben Forscher ein Minilabor für das Handgelenk entwickelt. Erklärtes Ziel ist es, Daten über das Stoffwechselgeschehen auszuwerten und gefährliche Anomalien möglichst früh zu erkennen.

Schweiß besteht zu 99 Prozent aus Wasser. Die Flüssigkeit enthält kleinere Mengen an Natrium, Kalium, Chlorid, Laktat, Harnstoff, Aminosäuren und Zucker. Während ekkrine Schweißdrüsen ein klares Sekret bilden, produzieren apokrine Drüsen an behaarten Regionen milchige Absonderungen mit Lipiden und Proteinen. US-Ingenieure um Ali Javey haben ein Hightech-Armband entwickelt, um vor kritischen Stoffwechselzuständen zu warnen. Das Besondere sei die geringe Größe und die Möglichkeit, es einfach am Handgelenk anzubringen, so Javey. Marktübliche Geräte hätten eher die Größe eines Schuhkartons.

Botschaften an das Smartphone

Ihr Tool besteht aus verschiedenen Sensoren, die auf der Innenseite des Armbands zu finden sind. Sie berühren die Haut und bestimmen Natrium, Kalium, Laktat und Glukose im Schweiß. Unsere Körpertemperatur kommt als weiterer Parameter mit hinzu. Alle Ergebnisse wandern zur Auswertung drahtlos an ein Smartphone. Momentan stehen Sportler im Fokus der Techniker. Erste Tests boten wenig Überraschendes. Bei Probanden, die trainierten, stiegen Laktatwerte an, während sich die Glukoseausscheidung deutlich verringerte. Im Zuge der Schweißproduktion erhöhte sich der Natriumwert, während der Kaliumwert absank.

Gerät sucht Verwendungszweck

Nachdem Hardware und Software einwandfrei funktionierten, stellte sich für Ali Javey die Frage nach konkreten Anwendungen. Sein Problem: Momentan fehlen Vergleichswerte, um zweifelsfrei zu sagen, welche Parameter sich bei unterschiedlichen Erkrankungen verändern. Verlieren wir viel Natrium oder Kalium, könnte das Signal vor einer Dehydrierung oder vor Muskelkrämpfen warnen. Laktatwerte wiederum sind ein Indikator für die Funktion von Muskeln – und weisen vielleicht auf Überlastungen hin.

Damit geben sich Ingenieure nicht zufrieden. Sie halten es für denkbar, Glukosewerte kontinuierlich zu erfassen, um Diabetiker zu informieren, falls eine Unterzuckerung droht. Jason Heikenfeld von der Universität von Cincinnati überlegt, das Stresshormon Cortisol oder die Konzentration von Pharmaka beziehungsweise Metaboliten im Schweiß zu bestimmen. Bluttests wird der Schweißsensor sicher nicht ersetzen. Da Javey Daten im Minutentakt erfasst und analysiert, fallen kritische Tendenzen jedoch auf, bevor es zu schweren klinisch relevanten Symptomen kommt. „Das Tool könnte so etwas wie einen Alarm senden, wenn man seine Medizin nehmen sollte oder dehydriert ist und etwas Wasser trinken sollte“, resümiert Javey. Bis dahin wird noch viel Zeit vergehen.

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