Suor, que contém uma ampla gama de marcadores bioquímicos, pode nos dizer muito sobre nossa saúde. Variações no pH do suor (ou seja, acidez ou alcalinidade), por exemplo, pode nos dizer se nosso corpo está desidratado e pode ajudar no diagnóstico de doenças de pele, como dermatite, acne e outras infecções de pele. Em pacientes diabéticos, O pH do suor pode servir como um bom indicador de outras condições potencialmente fatais, por exemplo, um pH alto no suor durante a sudorese excessiva e sudorese noturna pode ter sido causado por um período prolongado de baixa glicose no sangue que justifica intervenção médica.

Uma equipe de pesquisadores da NUS criou um 'complemento' para um dispositivo de monitoramento de saúde vestível que pode informar aos usuários sobre a condição de sua saúde por causa do suor. O novo monitor de pH do suor, que podem ser facilmente integrados em rastreadores de fitness existentes ou smartwatches a um custo muito baixo, é capaz de medir e monitorar continuamente o nível de acidez ou alcalinidade do suor de um usuário, juntamente com a frequência cardíaca e a concentração de oxigênio. Desta maneira, os usuários podem aproveitar o tempo todo, personalizado, e avaliação não invasiva de seu bem-estar.

A equipe de pesquisa é composta pelo Sr. Ananta Narayanan Balaji, um aluno de doutorado da NUS Electrical and Computer Engineering, estudante de doutorado Sra. Chen Yuan e o professor assistente Shao Huilin da NUS iHealthtech e NUS Biomedical Engineering, bem como o Dr. Wang Bo e o professor Peh Li-Shiuan da NUS Computer Science.

"A maioria dos rastreadores de condicionamento físico e smartwatches atuais podem medir indicadores de saúde, como frequência cardíaca, níveis de saturação de oxigênio no sangue, contagem de passos e até mesmo ciclo de sono, mas eles não são capazes de rastrear indicadores de saúde em nível molecular. Portanto, criamos o pH Watch porque o suor é um fluido corporal facilmente acessível, composto por uma ampla gama de marcadores bioquímicos que podem ser usados ​​para monitorar o bem-estar dos indivíduos de uma maneira não invasiva, "disse o Sr. Ananta.

Por que o pH do suor é importante

O termo 'pH' significa 'potencial de hidrogênio' e a escala de pH, que mede de zero a 14, fornece uma indicação de quão ácida ou básica (também chamada de alcalina) uma substância é. Um pH de sete é neutro na escala, enquanto um pH inferior a sete é ácido. Uma leitura maior que sete é alcalina. A pele saudável normalmente tem um valor de pH de 5,5.

“Quando o corpo está desidratado, haverá um aumento na concentração de sódio no suor que é indicado por um valor de pH mais alto. Um pH equilibrado também é essencial para a saúde da pele - se nossa pele for muito ácida ou alcalina, Podem ocorrer doenças de pele como dermatite e acne. Para pacientes diabéticos, um pH alto no suor durante a sudorese excessiva e sudorese noturna pode sugerir que o paciente está apresentando baixo nível de glicose no sangue, "O Sr. Ananta explicou.

Como funciona o pH Watch

O pH Watch inventado pelos pesquisadores da NUS aproveita os chips de oxímetro de pulso existentes em rastreadores de fitness e smartwatches que medem a frequência cardíaca e os níveis de saturação de oxigênio dos usuários.

Os oxímetros de pulso consistem em sensores de luz vermelha e infravermelha que ficam entre a pele e o dispositivo. Um oxímetro de pulso emite luz infravermelha visível vermelha e invisível na pele dos usuários e calcula a diferença entre os comprimentos de onda das duas luzes para determinar o conteúdo de oxigênio no sangue. Em hospitais, eles geralmente são presos no topo do dedo indicador do paciente para medir e monitorar o nível de saturação de oxigênio no sangue do paciente.

A equipe da NUS fabricou um sensor de suor de pH flexível e altamente responsivo que funciona bem com o oxímetro de pulso. Especificamente, o sensor de suor é feito com um material que muda de cor ao entrar em contato com diferentes pH de suor; essas mudanças de cor são projetadas para corresponder às capacidades de registro do oxímetro de pulso. Ao integrar este sensor de pH feito sob medida e o algoritmo de detecção de pH da equipe em rastreadores de fitness existentes ou smartwatches que já têm um oxímetro de pulso embutido, o pH Watch pode monitorar simultaneamente o valor do pH do suor de um usuário, junto com os valores de frequência cardíaca e saturação de oxigênio no sangue em tempo real, com cerca de 90 por cento de precisão.

"Projetamos e fabricamos o sensor de pH do zero usando polímero de polianilina, que é barato, material durável, mas muito flexível. Ele se adapta bem à pele e pode ser adicionado a qualquer smartwatch com oxímetro de pulso para permitir a medição contínua do pH do suor. O sensor pode ser reutilizado por mais de um ano, mesmo com uso diário, "disse a Sra. Chen, que desenvolveu o sensor de pH.

"Nosso pH Watch funciona de forma muito eficiente. Requer apenas 20 KB de memória de acesso aleatório (RAM) para processamento de dados. Também é muito eficiente em termos de energia - o sensor de pH é passivo e não requer fonte de energia, enquanto o algoritmo de detecção de pH usa menos de 0,01 por cento do consumo total de energia de um smartwatch, "disse o Sr. Ananta, que desenvolveu o algoritmo de detecção de pH e o protótipo do sistema.

Ele adicionou, "O sensor de pH pode ser facilmente montado em cima de qualquer wearable com um oxímetro de pulso. Pode assumir qualquer forma - uma braçadeira, cinta torácica ou faixa para a cabeça - mas desenvolvemos um protótipo semelhante a um relógio devido à popularidade dos vestíveis usados ​​no pulso entre os usuários. O uso potencial do nosso pH Watch não se limita apenas aos atletas; pode ser usado por qualquer usuário, pois suamos durante as atividades diárias, como caminhar ou correr. Também, por causa de sua natureza não invasiva, pode ser usado como dispositivo de monitoramento pessoal de saúde para idosos e crianças. "

"Até onde sabemos, o pH Watch é a primeira demonstração de um sensor de suor reutilizável que pode ser facilmente integrado aos smartwatches atuais com oxímetros de pulso, pavimentando o caminho para a detecção onipresente de biomarcadores, "disse o professor assistente Shao, que supervisionou o projeto junto com o professor Peh Li-Shiuan da NUS Computer Science.

A equipe está atualmente investigando outros biomarcadores no suor e explorando o uso de outros sensores existentes para detectar mais biomarcadores no suor.