Исследователи из Калифорнийского университета в Ирвайне (University of California, Irvine) разработали носимый биоэлектронный датчик, который анализирует молекулы в поте и может долго работать без батарейки. Устройство описано в журнале Nature Biomedical Engineering.
Разработка называется In-Situ Regeneratable, Environmentally Stable, Multimodal, Wireless, Wearable Molecular Sweat Sensing System. В статье используется сокращение IREM-W2MS3. По сути, это гибкий кожный пластырь, который считывает несколько биомаркеров — измеримых молекулярных признаков состояния организма — прямо из пота.
Что умеет новый датчик
Устройство одновременно отслеживает четыре показателя: кортизол, глюкозу, лактат и мочевину.
Кортизол — гормон, который участвует в реакции организма на стресс. Глюкоза отражает углеводный обмен и важна при оценке риска сахарного диабета и контроля уже установленного диагноза. Лактат может повышаться при физической нагрузке и некоторых нарушениях обмена веществ. Мочевина связана с работой почек, потому что она образуется при переработке белков и выводится из организма главным образом через почки.
Такой набор показателей не ставит диагноз сам по себе, но может дать более широкую картину состояния человека, чем один отдельно взятый маркер.
Почему пот удобен для наблюдения
Пот можно получать без уколов и забора крови, поэтому он давно интересует исследователей как источник данных о состоянии организма. В нем есть соли, продукты обмена веществ и другие молекулы, которые могут отражать изменения, происходящие внутри тела.
Главная проблема таких систем — надежность. Многие датчики со временем теряют точность: молекулы, которые они измеряют, остаются на чувствительной поверхности и мешают новым измерениям. Другие системы используют ферменты, антитела или аптамеры — специальные молекулы, способные распознавать нужные вещества, — но они могут хуже работать при изменении температуры, влажности или кислотности среды.
Датчик может «обновлять» собственную поверхность
По словам старшего автора исследования Рахима Эсфандьяр-пура (Rahim Esfandyar-pour), ключевое преимущество IREM-W2MS3 — способность восстанавливать чувствительную поверхность без ручной очистки и замены деталей.
Во время работы устройство подает слабое напряжение на сенсорный слой. Это помогает удалить захваченные молекулы с поверхности и вернуть датчику чувствительность и избирательность — то есть способность распознавать нужный маркер среди других веществ. Исследователи называют этот процесс восстановлением прямо на месте использования.
В испытаниях устройство сохраняло стабильность при разных значениях кислотности и температуры и работало до 21 дня без заметного ухудшения сигнала.
Пот можно вызвать без тренировки
Еще одна важная особенность — датчику не обязательно ждать, пока человек вспотеет из-за физической нагрузки. Пластырь может стимулировать образование небольшого количества пота сам.
Внутренней батарейки у устройства нет. Оно получает питание беспроводным способом от смартфона с технологией ближней бесконтактной связи или от специального считывателя, похожего на наручные часы. Когда телефон или считыватель подносят к пластырю, электромагнитное поле дает небольшой ток, который активирует совместимый с тканями гидрогель — водосодержащий материал внутри устройства. Это помогает получить образец пота для анализа.
Где такая технология может пригодиться
Авторы считают, что в будущем подобные устройства могут использоваться для наблюдения при хронических заболеваниях, оценке стресса, спортивной медицине, профилактике и удаленном контроле здоровья. Особенно интересен сценарий, когда врач или пациент видит не единичный результат анализа, а динамику показателей в течение дней и недель.
Однако это пока не готовая замена лабораторной диагностике и не самостоятельный медицинский прибор для постановки диагнозов. Технология проходит дальнейшую разработку, а исследовательская группа подала патентную заявку через инновационное подразделение университета.
Похожее направление — быстрые неинвазивные молекулярные тесты — развивается и в психиатрии: ранее ученые представили портативный биосенсор для диагностики депрессии и других психических расстройств по слюне.
Литература
Rajendran J., Pei X., Chakoma S., Ghandehari A., Tavares-Negrete J. A., NajafiKhoshnoo S., Esfandyarpour R. Wireless and in situ regenerable multimodal wearable bioelectronic sweat sensor for continuous biomarker monitoring in everyday settings // Nature Biomedical Engineering. 2026. DOI: 10.1038/s41551-026-01670-2.