Устройство CHARM разработали инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего. Авторы называют его первым полностью интегрированным умным кольцом для ежедневного биохимического мониторинга.

Шесть биомаркеров без уколов

Кольцо способно отслеживать шесть биомаркеров — глюкозу, кетоны, витамин C, мочевую кислоту, лактат и алкоголь, — измеряя до четырёх из них одновременно и непрерывно.

Потеть для этого не нужно. Устройство вытягивает жидкость через кожу пассивно, с помощью осмотического гидрогеля — мягкого полимера, создающего градиент давления, примерно так же, как растение поднимает воду от корней к листьям. При этом человек не чувствует ни дискомфорта, ни видимого пота.

Собранный образец тут же анализирует электрохимический массив сенсоров внутри корпуса, а результаты уходят по беспроводной связи в приложение на смартфоне.

Лёгкий корпус и гибкая батарея

Весит устройство всего 5,1 грамма при внешнем диаметре около 3 сантиметров. Питание обеспечивает гибкий цинк-серебряный аккумулятор, которого хватает на 12 часов непрерывной работы; он сохранял стабильный заряд после тысяч циклов изгиба. Внешний корпус напечатан на 3D-принтере из полимера.

Что показали испытания

В испытаниях участвовали здоровые добровольцы и люди с диабетом первого типа. Показания глюкозы почти совпали с данными коммерческих CGM-мониторов, а кетоны — с результатами обычных анализаторов крови.

В одном из сценариев участник с диабетом ел, выпивал кетоновый напиток, употреблял алкоголь, занимался спортом и заедал падение сахара конфетами: кольцо зафиксировало и скачки глюкозы после еды, и рост кетонов, и всплеск лактата после нагрузки, и медленное снижение алкоголя после бокала вина.

У здоровых добровольцев прибор поймал даже изменение уровня мочевой кислоты после порции сардин — рыбы, богатой пуринами.

До магазинов пока далеко

Кольцо не полностью водонепроницаемо, испытаний на большой и разнородной группе диабетиков не проводилось, а поведение сенсоров при экстремальных значениях сахара не проверено.

Носить устройство дольше одного дня подряд можно будет только после доработки гидрогеля и появления сменных картриджей и батарейных модулей.