Neue Studie untersucht das Potenzial von Schweiß für die Echtzeitüberwachung von Biomarkern

Neue Studie untersucht das Potenzial von Schweiß für die Echtzeitüberwachung von Biomarkern

Schweiß enthält eine Fülle biologischer Informationen, die mithilfe künstlicher Intelligenz und Sensoren der nächsten Generation die Art und Weise, wie wir unsere Gesundheit und unser Wohlbefinden überwachen, verändern könnten, so eine neue Studie.

Die Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift für Pharmazeutische Analyseuntersucht das Potenzial von Schweiß zur Echtzeitüberwachung von Hormonen und anderen Biomarkern, Medikamentendosen und zur Früherkennung von Krankheiten wie Diabetes, Krebs, Parkinson und Alzheimer.

„Das Sammeln von Schweiß ist schmerzlos, einfach und nicht-invasiv“, sagte Co-Autorin Dr. Dayanne Bordin, analytische Chemikerin an der University of Technology Sydney (UTS). „Es ist eine attraktive Alternative zu Blut oder Urin, insbesondere für die kontinuierliche Überwachung in Echtzeit.“

Wer bereits daran interessiert ist, seine Gesundheit mithilfe von Wearables wie einer Apple Watch zu verfolgen – zum Beispiel seine Herzfrequenz, Schrittzahl oder seinen Blutdruck –, würde sich für die Informationen interessieren, die Schweiß liefern kann. Es gibt bereits Schweißüberwachungsgeräte auf dem Markt, wie zum Beispiel das Gatorade-Schweißpflaster, einen tragbaren Einwegaufkleber, der mit einer App gekoppelt wird, um Ihre Schweißfrequenz und Ihren Natriumverlust zu analysieren und maßgeschneiderte Ratschläge zu geben.

Dr. Dayanne Bordin, Analytische Chemikerin, University of Technology Sydney

Jüngste Fortschritte in der Mikrofluidik, der dehnbaren Elektronik und der drahtlosen Kommunikation haben zu einer neuen Generation tragbarer Sensoren geführt. Diese dünnen, flexiblen Pflaster haften auf der Haut und nehmen kontinuierlich Schweiß auf.

In Kombination mit künstlicher Intelligenz könnten diese Geräte spezifische Metaboliten erkennen und komplexe biochemische Muster interpretieren und den Benutzern personalisierte Gesundheitseinblicke und Frühwarnungen für eine Reihe von Krankheiten bieten.

Sportler könnten den Elektrolytverlust während des Trainings überwachen und vor Wettkämpfen den Nachweis erbringen, dass sie drogenfrei sind. Diabetiker könnten eines Tages ein Pflaster tragen, das Glukoseveränderungen durch Schweiß statt durch Blutuntersuchungen erkennt.

„Schweiß ist eine zu wenig genutzte diagnostische Flüssigkeit“, sagte Co-Autorin Dr. Janice McCauley von der UTS-Fakultät für Naturwissenschaften.

„Die Möglichkeit, mehrere Biomarker gleichzeitig zu messen und diese Daten drahtlos zu übertragen, bietet ein enormes Potenzial für die Gesundheitsvorsorge.“

„Das Jahr 2023 war von einem Evolutionsschritt in der künstlichen Intelligenz geprägt und öffnete die Tür für verbesserte Musteranalyse- und Klassifizierungsalgorithmen, um die diagnostische Präzision und therapeutische Genauigkeit zu verbessern“, sagte sie.

KI kann jetzt riesige Datensätze verarbeiten, um subtile molekulare Signale im Schweiß mit bestimmten physiologischen Zuständen zu verknüpfen. Als nächsten Schritt schlagen die Autoren vor, dies in kompakte Geräte mit geringem Stromverbrauch und sicherer Datenübertragung zu integrieren.

UTS-Forscher arbeiten derzeit daran, die grundlegenden physiologischen Aspekte des Schweißes zu verstehen. Sie entwickeln außerdem mikrofluidische Geräte, die empfindlich genug sind, um Spuren von Biomarkern wie Glukose und Cortisol zu erkennen.

Während sich ein Großteil der Forschung noch im Prototypenstadium befindet, wächst das kommerzielle Interesse.

„Wir sind nicht mehr weit von einer Zukunft entfernt, in der Ihr Wearable Ihnen sagen kann, wann Sie einen hohen Stresshormonspiegel haben, und indem Sie dies im Laufe der Zeit überwachen, ob bei Ihnen das Risiko chronischer Gesundheitszustände besteht“, sagte Dr. Bordin.

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