En ny typ av flexibel, en bärbar sensor kan hjälpa personer med kroniska tillstånd som diabetes att undvika obehaget med regelbundna blodprov genom att övervaka den kemiska sammansättningen av deras svett istället.

I en ny artikel publicerad i tidskriften Biosensorer och bioelektronik , ett team av forskare från University of Glasgows School of Engineering beskriver hur de har byggt en töjbar, trådlöst system som kan mäta pH-nivån i användarnas svett.

Svettas, som blod, innehåller kemikalier som genereras i människokroppen, inklusive glukos och urea. Att övervaka nivåerna av dessa kemikalier i svett kan hjälpa läkare att diagnostisera och övervaka kroniska tillstånd som diabetes, njursjukdom och vissa typer av cancer utan invasiva tester som kräver att blod tas från patienter.

Dock, icke-invasiv, bärbara system kräver konsekvent kontakt med huden för att erbjuda övervakning av högsta kvalitet. Nuvarande system är gjorda av styva material, gör det svårare att säkerställa konsekvent kontakt, och andra potentiella lösningar såsom lim kan irritera huden. Trådlösa system som använder Bluetooth för att överföra sin information är också ofta skrymmande och energikrävande, kräver frekvent laddning.

University of Glasgow-teamets nya system är byggt kring en billigt producerad sensor som kan mäta pH-nivåer som kan sträckas och böjas för att bättre passa konturerna av användarnas kroppar. Tillverkad av en grafit-polyuretankomposit och mäter runt en enda kvadratcentimeter, den kan sträcka sig upp till 53 % i längd utan att kompromissa med prestanda. Den kommer också att fortsätta att fungera efter att ha utsatts för böjningar på 30 % upp till 500 gånger, vilket forskarna säger kommer att göra det möjligt att använda den bekvämt på mänsklig hud med minimal påverkan på sensorns prestanda.

Sensorn kan överföra sina data trådlöst, och utan extern ström, till en medföljande smartphone-app som heter "SenseAble", också utvecklat av teamet. Sändningarna använder närfältskommunikation, ett dataöverföringssystem som finns i många nuvarande smartphones och som oftast används för smartphonebetalningar som ApplePay, via en töjbar RFID-antenn integrerad i systemet – ytterligare en banbrytande innovation från forskargruppen.

Smartphone-appen låter användare spåra pH-nivåer i realtid och demonstrerades i labbet med en kemisk lösning skapad av forskarna som efterliknar sammansättningen av mänsklig svett.

Forskningen leddes av professor Ravinder Dahiya, chef för University of Glasgows School of Engineerings grupp Bendable Electronics and Sensing Technologies (BEST).

Professor Dahiya sa:"Människans svett innehåller mycket av samma fysiologiska information som blod gör, och dess användning i diagnostiska system har den betydande fördelen att inte behöva bryta huden för att administrera tester.

"Nu när vi har visat att vårt töjbara system kan användas för att övervaka pH-nivåer, vi har redan påbörjat ytterligare forskning för att utöka sensorns kapacitet och göra den till ett mer komplett diagnossystem. Vi planerar att lägga till sensorer som kan mäta glukos, ammoniak och urea, till exempel, och i slutändan skulle vi vilja se ett system redo för marknaden under de närmaste åren."