Armbåndsur overvåger kropskemi for at øge atletisk præstation, forhindre skader

Ingeniørforskere har udviklet en enhed på størrelse med et armbåndsur, der kan overvåge en persons kropskemi for at forbedre atletisk præstation og identificere potentielle sundhedsproblemer. Enheden kan bruges til alt fra detektering af dehydrering til sporing af atletisk genopretning, med applikationer lige fra militær træning til konkurrencesport.

"Denne teknologi giver os mulighed for at teste for en lang række metabolitter i næsten realtid, "siger Michael Daniele, co-tilsvarende forfatter til et papir om arbejdet og en assisterende professor i elektrisk og computerteknik ved North Carolina State University og i Joint Department of Biomedical Engineering ved NC State og University of North Carolina i Chapel Hill.

Metabolitter er markører, der kan overvåges for at vurdere en persons stofskifte. Så, hvis en persons metabolitniveauer er uden for normale parametre, det kan lade undervisere eller sundhedspersonale vide, at der er noget galt. For atleter, det kan også bruges til at skræddersy træningsindsatsen for at forbedre fysisk præstation.

"Til denne proof-of-concept undersøgelse, vi testede sved fra menneskelige deltagere og monitorerede for glukose, laktat, pH og temperatur, "Siger Daniele.

En udskiftelig strimmel på bagsiden af ​​enheden er integreret med kemiske sensorer. Denne strimmel hviler mod en brugers hud, hvor den kommer i kontakt med brugerens sved. Data fra sensorerne i båndet fortolkes af hardware inde i enheden, som derefter registrerer resultaterne og videresender dem til en brugers smartphone eller smartwatch.

"Enheden er på størrelse med et gennemsnitligt ur, men indeholder analyseudstyr svarende til fire af de omfangsrige elektrokemiske enheder, der i øjeblikket bruges til at måle metabolitniveauer i laboratoriet, "Siger Daniele." Vi har lavet noget, der virkelig er bærbart, så den kan bruges i marken. "

Mens arbejdet for dette papir fokuserede på måling af glukose, laktat og pH, sensorstrimlerne kunne tilpasses til at overvåge andre stoffer, der kan være markører for sundhed og atletisk præstation - f.eks. elektrolytter.

"Vi er optimistiske over, at denne hardware kan gøre det muligt for nye teknologier at reducere tab under militær eller atletisk træning, ved at se sundhedsproblemer, før de bliver kritiske, "Siger Daniele." Det kan også forbedre træningen ved at give brugerne mulighed for at spore deres præstationer over tid. For eksempel, hvilken kombination af kost og andre variabler forbedrer en brugers evne til at udføre? "

Forskerne kører nu en undersøgelse for yderligere at teste teknologien, når den bæres af mennesker under forskellige forhold.

"Vi vil bekræfte, at det kan levere kontinuerlig overvågning, når det bruges i en længere periode, "Siger Daniele.

"Selvom det er svært at vurdere, hvad enheden kan koste forbrugere, det koster kun snesevis af dollars at lave. Og prisen på strimlerne - som kan vare i mindst et døgn - bør være sammenlignelige med glukosestrimlerne, der bruges af mennesker med diabetes.

"Vi leder i øjeblikket efter branchepartnere til at hjælpe os med at undersøge kommercialiseringsmuligheder for denne teknologi, "Siger Daniele.

Papiret, "Bærbart multiplexeret biosensorsystem mod kontinuerlig overvågning af metabolitter, "er offentliggjort i tidsskriftet Biosensorer og bioelektronik .