Sudor, que contiene una amplia gama de marcadores bioquímicos, puede decirnos mucho sobre nuestra salud. Variaciones en el pH del sudor (es decir, acidez o alcalinidad), por ejemplo, puede decirnos si nuestro cuerpo está deshidratado y puede ayudar al diagnóstico de afecciones de la piel como dermatitis, acné y otras infecciones de la piel. En pacientes diabéticos, El pH del sudor puede servir como un buen indicador de otras condiciones potencialmente mortales. por ejemplo, un pH alto del sudor durante la sudoración excesiva y la sudoración nocturna puede haber sido causado por un período prolongado de hipoglucemia que justifica una intervención médica.

Un equipo de investigadores de NUS ha creado un 'complemento' para un dispositivo de control de la salud portátil que puede informar a los usuarios sobre el estado de su salud a partir del sudor. El nuevo monitor de pH del sudor, que se puede integrar fácilmente en rastreadores de actividad física o relojes inteligentes existentes a un costo muy bajo, es capaz de medir y monitorear continuamente el nivel de acidez o alcalinidad del sudor de un usuario junto con la frecuencia cardíaca y la concentración de oxígeno. De este modo, los usuarios pueden disfrutar las veinticuatro horas del día, personalizado, y evaluación no invasiva de su bienestar.

El equipo de investigación está formado por el Sr. Ananta Narayanan Balaji, un estudiante de doctorado de NUS Ingeniería Eléctrica e Informática, la estudiante de doctorado, la Sra. Chen Yuan y el profesor asistente Shao Huilin de NUS iHealthtech y NUS Biomedical Engineering, así como el Dr. Wang Bo y el profesor Peh Li-Shiuan de NUS Computer Science.

"La mayoría de los rastreadores de actividad física y los relojes inteligentes actuales pueden medir indicadores de salud como la frecuencia cardíaca, niveles de saturación de oxígeno en sangre, recuento de pasos e incluso ciclo de sueño, pero no pueden rastrear los indicadores de salud a nivel molecular. Por eso, Creamos el pH Watch porque el sudor es un fluido corporal de fácil acceso compuesto por una amplia gama de marcadores bioquímicos que pueden usarse para monitorear el bienestar de las personas de una manera no invasiva. "dijo el Sr. Ananta.

Por qué es importante el pH del sudor

El término 'pH' significa 'potencial de hidrógeno' y la escala de pH, que mide de cero a 14, proporciona una indicación de cuán ácida o básica (también llamada alcalina) es una sustancia. Un pH de siete es neutro en la escala, mientras que un pH menor a siete es ácido. Una lectura superior a siete es alcalina. La piel sana normalmente tiene un valor de pH de 5,5.

"Cuando el cuerpo está deshidratado, habrá un aumento en la concentración de sodio en el sudor que se indica por un valor de pH más alto. Un pH equilibrado también es esencial para la salud de la piel; si nuestra piel es demasiado ácida o alcalina, Pueden ocurrir afecciones de la piel como dermatitis y acné. Para pacientes diabéticos, un pH alto del sudor durante la sudoración excesiva y la sudoración nocturna pueden sugerir que el paciente está experimentando un nivel bajo de glucosa en sangre, "Explicó el Sr. Ananta.

Cómo funciona el pH Watch

El pH Watch inventado por los investigadores de NUS aprovecha los chips de oxímetro de pulso existentes en rastreadores de actividad física y relojes inteligentes que miden la frecuencia cardíaca y los niveles de saturación de oxígeno de los usuarios.

Los oxímetros de pulso consisten en sensores de luz roja e infrarroja que se ubican entre la piel y el dispositivo. Un oxímetro de pulso emite luz infrarroja visible roja e invisible sobre la piel de los usuarios y calcula la diferencia entre las longitudes de onda de las dos luces para determinar el contenido de oxígeno en la sangre. En hospitales a menudo se recortan en la parte superior del dedo índice del paciente para medir y controlar el nivel de saturación de oxígeno en sangre del paciente.

El equipo de NUS fabricó un sensor de sudor de pH flexible y altamente sensible que funciona bien con el oxímetro de pulso. Específicamente, el sensor de sudor está fabricado con un material que cambia de color cuando entra en contacto con diferentes pH del sudor; estos cambios de color están diseñados para coincidir con las capacidades de registro del oxímetro de pulso. Al integrar este sensor de pH hecho a medida y el algoritmo de detección de pH del equipo en rastreadores de actividad física o relojes inteligentes existentes que ya tienen un oxímetro de pulso incorporado, el pH Watch puede monitorear simultáneamente el valor de pH del sudor de un usuario, junto con la frecuencia cardíaca y los valores de saturación de oxígeno en sangre en tiempo real, con un 90 por ciento de precisión.

"Diseñamos y fabricamos el sensor de pH desde cero con polímero de polianilina, que es económico, material duradero pero muy flexible. Se adapta bien a la piel y se puede agregar a cualquier reloj inteligente con oxímetro de pulso para permitir la medición continua del pH del sudor. El sensor se puede reutilizar durante más de un año incluso con el uso diario, ", dijo la Sra. Chen, quien desarrolló el sensor de pH.

"Nuestro reloj de pH funciona de manera muy eficiente. Solo requiere 20 KB de memoria de acceso aleatorio (RAM) para el procesamiento de datos. También es muy eficiente desde el punto de vista energético:el sensor de pH es pasivo y no requiere una fuente de alimentación. mientras que el algoritmo de detección de pH utiliza menos del 0,01 por ciento del consumo total de energía de un reloj inteligente, "dijo el Sr. Ananta, quien desarrolló el algoritmo de detección de pH y el prototipo del sistema.

Él agregó, "El sensor de pH se puede montar fácilmente encima de cualquier dispositivo portátil con un oxímetro de pulso. Puede tomar cualquier forma:un brazalete, correa para el pecho o banda para la cabeza, pero hemos desarrollado un prototipo de dispositivo portátil similar a un reloj debido a la popularidad de los dispositivos portátiles de muñeca entre los usuarios. El uso potencial de nuestro pH Watch no se limita solo a los atletas; Puede ser utilizado por cualquier usuario ya que sudaríamos durante las actividades diarias como caminar o correr. También, por su naturaleza no invasiva, podría utilizarse como dispositivo de control de la salud personal para personas mayores y niños ".

"Hasta donde sabemos, el pH Watch es la primera demostración de un sensor de sudor reutilizable que se puede integrar fácilmente en los relojes inteligentes actuales con oxímetros de pulso, allanando el camino para la detección ubicua de biomarcadores, ", dijo el profesor asistente Shao, quien supervisó el proyecto junto con el profesor Peh Li-Shiuan de NUS Computer Science.

Actualmente, el equipo está investigando otros biomarcadores en el sudor y explorando el uso de otros sensores existentes para detectar más biomarcadores del sudor.