Исследователи выясняют, как пот может стать мощным инструментом для мониторинга состояния здоровья в режиме реального времени.

В поте содержится удивительно много биологических сигналов, и новое исследование показывает, что искусственный интеллект в сочетании с передовыми сенсорными технологиями вскоре позволит нам использовать эти сигналы для отслеживания состояния здоровья и благополучия новыми эффективными способами.

Исследование, опубликованное в Журнале фармацевтического анализа, посвящено тому, как с помощью пота можно отслеживать изменения уровня гормонов и других биомаркеров в режиме реального времени, контролировать уровень принимаемых лекарств и, возможно, выявлять ранние признаки таких заболеваний, как диабет, рак, болезнь Паркинсона и Альцгеймера.

«Сбор пота — безболезненный, простой и неинвазивный процесс, — говорит соавтор исследования доктор Дайанн Бордин, химик-аналитик из Сиднейского технологического университета (UTS). — Это привлекательная альтернатива забору крови или мочи, особенно для непрерывного мониторинга в режиме реального времени».

«Людям, которые уже интересуются отслеживанием состояния своего здоровья с помощью носимых устройств, таких как Apple Watch, например, отслеживанием пульса, количества шагов или артериального давления, будет интересна информация, которую может предоставить анализ пота.

«На рынке уже есть устройства для мониторинга потоотделения, например пластырь Gatorade, который представляет собой одноразовую наклейку, подключаемую к приложению для анализа скорости потоотделения и потери натрия, а также для предоставления индивидуальных рекомендаций».

Быстрый прогресс в таких областях, как микрофлюидика, гибкая электроника и беспроводные технологии, способствовал разработке нового класса носимых датчиков. Эти лёгкие пластыри, которые крепятся на кожу, могут непрерывно собирать данные о потоотделении, что открывает возможности для более комплексного и постоянного мониторинга состояния здоровья.

Диагностика с использованием искусственного интеллекта

В сочетании с искусственным интеллектом эти датчики могут определять конкретные метаболиты и анализировать сложные биохимические сигналы. Эта возможность может предоставить людям доступ к персонализированной медицинской информации и ранним признакам различных заболеваний.

Для спортсменов эта технология может стать способом отслеживания в режиме реального времени снижения уровня электролитов во время тренировок и, в конечном счёте, способом подтверждения того, что они не употребляли допинг перед соревнованиями. Людям с диабетом это тоже может быть полезно, поскольку будущие версии таких пластырей смогут отслеживать уровень глюкозы по поту, не требуя традиционного анализа крови.

«Пот — это малоиспользуемый диагностический материал», — говорит соавтор исследования доктор Дженис Макколи с факультета естественных наук Университета Теннесси.

«Возможность одновременного измерения нескольких биомаркеров и беспроводной передачи этих данных открывает огромные перспективы для профилактической медицины. 2023 год ознаменовался эволюционным шагом в развитии искусственного интеллекта, который позволил усовершенствовать алгоритмы анализа и классификации данных для повышения точности диагностики и терапевтической эффективности», — сказала она.

Достижения в области искусственного интеллекта и разработки датчиков

Теперь искусственный интеллект может обрабатывать огромные массивы данных, чтобы связывать едва уловимые молекулярные сигналы в поте с определёнными физиологическими состояниями. Авторы предполагают, что следующим шагом станет интеграция этой технологии с компактными устройствами с низким энергопотреблением и безопасной передачей данных.

В настоящее время исследователи из Университета Теннесси работают над изучением базовых физиологических аспектов потоотделения. Они также разрабатывают микрофлюидные устройства, достаточно чувствительные для обнаружения следовых количеств таких биомаркеров, как глюкоза и кортизол.

Хотя большая часть исследований находится на стадии прототипирования, коммерческий интерес к ним растёт.

«Мы недалеки от того будущего, когда ваши носимые устройства смогут сообщать вам о повышенном уровне гормонов стресса и отслеживать его в динамике, чтобы выявлять риск развития хронических заболеваний», — сказал доктор Бордин.