No.1212

指の汗から最大4種類のバイオマーカーを連続モニタリングできるスマートリング

CHARM(Continuous Health Analyzing Ring Module)

CHARM(Continuous Health Analyzing Ring Module)

概要

「CHARM(Continuous Health Analyzing Ring Module)」とは、カリフォルニア大学サンディエゴ校(UCSD)のエンジニアらが開発した指の汗から化学バイオマーカーを継続的にモニタリングできる、生化学モニタリングを行う初の完全統合型スマートリング。汗からは最大4種類の化学バイオマーカー(生物学的指標)を継続的にモニタリングできる。運動などで汗をかく必要はなく、柔らかいポリマーの浸透圧ハイドロゲルで皮膚表面から痛みを感じずに汗を自然に吸い上げる。これにより、糖尿病管理や栄養状態の把握への応用可能性があり、リアルタイムでの健康状態をより詳細に把握できる可能性が広がるとしている。

なぜできるのか?

汗から最大4種類のバイオマーカーをモニタリング

指の汗から最大4種類の化学バイオマーカー(生物学的指標)を継続的にモニタリングできるスマートリング。モニタリングできるバイオマーカー(生物学的指標)は、グルコース、ケトン体、ビタミンC、尿酸、乳酸、アルコールの6種類で、その中から最大4種類のバイオマーカーのモニタリングができる。複数のバイオマーカーを同時に追跡することで、糖尿病の管理や栄養状態の追跡など、さまざまな場面でリアルタイムの健康状態をより詳細に把握できる可能性が広がる。研究チームのTamoghna Saha氏は「例えば、このスマートリングがグルコースとケトン体を継続的かつ同時に追跡できる能力は、糖尿病管理における最適なインスリン投与量を決定する上でとても役立つだろう。」と述べている。

痛みを感じず、皮膚表面から自然に汗を吸い上げるシステム

バイオマーカーを検出するのに、運動やその他の活動で汗をかく必要はない。浸透圧ハイドロゲル(皮膚から痛みを感じずに汗を引き出す圧力勾配を作り出す柔らかいポリマー)を使用して、浸透圧によって皮膚表面から汗を自然に吸い上げる。これは、植物が土壌から葉に水が移動する仕組みと似た構造になっている。集められた汗は、リング内部の電気化学センサーで分析される。繰り返し測定を行うことで、ユーザー固有の較正係数が確立され、電流応答を濃度値に変換する。これにより、バイオマーカーの傾向をよりパーソナライズされた形で把握することが可能となる。

健康な被験者と1型糖尿病患者を対象とした測定試験を実施

ボランティアの健康な被験者と1型糖尿病患者を対象とした試験では、スマートリングでの血糖値測定値は市販の持続血糖測定器(CGM)の測定値とほぼ一致し、ケトン体の測定値は、市販の血中ケトン測定器の測定値とよく一致した。

米国の25セント硬貨よりも小さい電子基板のコンパクトな設計や最大12時間使用できる充電式電池を搭載

スマートリングの外殻は、3Dプリントされたポリマーで作られており、中の電子基板は、米国の25セント硬貨よりも小さいサイズのコンパクトな設計。柔軟な亜鉛・酸化銀(Zn-AgO)充電式電池で駆動し、1回の充電で最大12時間使用することができる。

相性のいい産業分野

製造業・メーカー

ウェアラブル端末への生化学センサー技術の応用

医療・福祉

糖尿病などの健康状態モニタリングへの応用

スポーツ

運動時の生体・代謝情報モニタリングへの応用や健康管理アプリと連動したトレーニングサービスの提供

この知財の情報・出典

この知財は様々な特許や要素技術が関連しています。 詳細な情報をお求めの場合は、お問い合わせください。 Top Image : © カリフォルニア大学 サンディエゴ校

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