Smartwatch-liknande prototyp kan en dag upptäcka mikroplaster i människokroppen

Mikroplaster har infiltrerat luften, vattenförsörjningen och till och med människans blodomlopp och hjärna. Även om vissa studier tyder på en koppling mellan dessa små partiklar och inflammation och metaboliska störningar, kräver spårning av människors exponering för närvarande invasiva och kostsamma blodprov. För att erbjuda ett icke-invasivt alternativ har forskare vid University of Tartu i Estland utvecklat SWAN, en smartwatch-liknande prototyp som är utformad för att identifiera plaster direkt genom huden.

Prototypen använder en teknik som kallas spektrometri, som analyserar hur olika material interagerar med ljus. Genom att lysa in specifika våglängder av ljus i kroppen och mäta hur ljuset studsar tillbaka kan sensorerna identifiera de unika optiska mönstren hos vanliga plaster. Enheten upptäcker partiklar som är lika små som ett saltkorn och fungerar konsekvent i olika hudtoner utan att störa vanliga bärbara hälsomonitorer, t.ex. pulsmätning.

Systemet är helt byggt av standardkomponenter och kostar cirka 105 dollar. Den interna hårdvaran består av en ESP32-WROOM-32E mikrokontroller, en AS7265X miniatyrspektrometer och tre lysdioder.

Istället för att omedelbart testa enheten på människor validerade forskargruppen tekniken med hjälp av artificiell hud och biologiska vävnadsmodeller tillverkade av gelatin och grishud. I en privat e-postkorrespondens, som svar på vår fråga om varför en artificiell modell användes i stället för omedelbar testning på människor, förklarade den ledande forskaren Kevin Post följande:

"Apparaten använder ett spektrum av olika våglängder, inklusive delar av UV-spektrumet. Vi ville se hur mycket var och en av dessa olika våglängder bidrar till mätnoggrannheten. Även om våra experiment använde låga UV-intensiteter är det välkänt att överdriven exponering för högintensiva UV-strålar kan leda till negativa hälsoeffekter. Som brukligt är vid utveckling av bärbara produkter säkerställer vi först säkerheten med kontrollerade tester på fantomer - material som efterliknar de optiska egenskaperna hos mänsklig vävnad."

Med dessa begränsningar i åtanke är det sannolikt att tekniken fortfarande ligger långt bort från en bred användning. I framtiden skulle den här tekniken kunna integreras sömlöst i smarta ringar och klockor, vilket skulle göra det möjligt för gemene man att enkelt övervaka sin personliga exponering för plast.