E-Pflaster: Neue Ära in der Gesundheitsüberwachung!

Wissenschaftler der University of California nutzen Schweiß als Energiequelle und analysieren diesen

Von Cemil Baysal – Ingenieure der University of California, San Diego, haben ein innovatives tragbares Gerät entwickelt, das die Gesundheitsüberwachung auf eine neue Stufe heben könnte. Ähnlich einem Pflaster in seiner Form und Trageweise, nutzt dieses elektronische Gerät den Schweiß als Energiequelle, um kontinuierlich Gesundheitsdaten zu erfassen.

Das Besondere an diesem Prototyp ist, dass er seine Energie aus dem Schweiß bezieht, wodurch eine externe Stromquelle überflüssig wird. Der Schweiß, der über Schweißdrüsen in den Fingerspitzen produziert wird, stellt eine konstante und zuverlässige Energiequelle dar. Diese Drüsen, die in den Fingerspitzen besonders zahlreich sind, produzieren selbst in Ruhephasen beträchtliche Mengen Schweiß und gewährleisten so eine kontinuierliche Stromversorgung für das Gerät, selbst während des Schlafs.

Der Prototyp besteht aus einem dünnen, flexiblen und dehnbaren Polymermaterial, auf dem die elektronischen Komponenten aufgebracht sind. Diese Komponenten sind robust genug, um wiederholtes Biegen und Dehnen zu überstehen, während das flexible Design sich der Fingerform anpasst. Die Energiegewinnung erfolgt durch Biobrennstoffzellen, die im Bereich des Pflasters platziert sind und Schweißmilchsäure mittels Enzymen oxidieren, um elektrische Energie zu erzeugen.

Die produzierte Energie wird in zwei dehnbaren Silberchlorid-Zink-Batterien gespeichert, die vier Sensoren speisen. Jeder Sensor ist auf einen spezifischen Biomarker spezialisiert: Glukose, Vitamin C, Laktat und Levodopa – ein Medikament zur Parkinson-Behandlung. Zusätzlich können in Zukunft weitere Sensoren integriert werden, um andere gesundheitliche Parameter zu überwachen.

Die gesammelten Daten werden von einem kleinen Chip verarbeitet und drahtlos über Bluetooth Low Energy an eine speziell entwickelte Smartphone- oder Laptop-Anwendung übertragen. In Tests trug ein Proband das Gerät über einen ganzen Tag und ermöglichte so die Überwachung verschiedener Parameter wie Glukosespiegel beim Essen, Laktatspiegel während körperlicher Betätigung, Vitamin-C-Spiegel bei der Aufnahme von Orangensaft und Levodopa-Spiegel nach dem Konsum von Favabohnen.

In Zukunft könnte das elektronische Pflaster auch eine wichtige Rolle bei der Versorgung von Diabetes-Patienten spielen. Geplant ist eine Kombination mit einem Insulinspender, der bei Bedarf automatisch Insulin abgibt und das Pflaster zur Überprüfung der Insulinmenge verwendet, um sicherzustellen, dass der Blutzuckerspiegel optimal eingestellt wird.

Dieses bahnbrechende Gerät könnte die Gesundheitsüberwachung revolutionieren und den Patienten eine noch nie dagewesene Genauigkeit und Bequemlichkeit bieten.

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