Londres et le National Physical Laboratory (NPL) ont utilisé avec succès les micro-ondes pour mesurer les molécules sanguines connues pour être influencées par la déshydratation.

Les chercheurs cherchent maintenant à développer la technologie en un appareil portable qui pourrait être utilisé par les athlètes, ou en milieu de soins, pour surveiller l'hydratation en temps réel.

Pour l'étude, l'équipe de recherche a utilisé un système de mesure par micro-ondes, développé par NPL, examiner les modifications des sels et des protéines telles que l'hématocrite et l'albumine, qui sont présents dans le sang et influencés par la déshydratation.

Ils ont découvert qu'ils étaient capables de mesurer avec précision les niveaux de ces biomarqueurs à l'aide d'une technologie de capteur diélectrique qui enregistrait l'absorption des micro-ondes à travers différentes solutions sanguines.

Dr Tina Chowdhury, Maître de conférences en médecine régénérative à Queen Mary, a déclaré : « La prochaine étape consiste à transformer le capteur à micro-ondes en un capteur non invasif, dispositif portable qui suivra les biomarqueurs de déshydratation associés en temps réel. Nous espérons que les appareils seront un moyen portable et fiable pour les athlètes de détecter la déshydratation, et à l'avenir, nous devrons étudier la pertinence de notre prototype actuel de dispositif pour nous assurer qu'il fonctionne pour les athlètes lors d'exercices modérés à intenses.

"Cependant, les applications de cette technologie ne se limitent pas à la communauté sportive. La capacité de suivre des molécules et des protéines importantes dans le sang humain, qui sont des signes bien connus de déshydratation, est également important pour les établissements de santé. »

Utiliser des micro-ondes pour surveiller la déshydratation

La déshydratation est un problème persistant dans le secteur de la santé et peut entraîner une défaillance multiviscérale, et même la mort chez les patients. Le NHS estime les coûts à environ 13 milliards de livres sterling au Royaume-Uni en raison de la malnutrition, qui provoque la déshydratation.

Les méthodes actuelles utilisées pour évaluer l'hydratation peuvent prendre beaucoup de temps, impliquant souvent la préparation et l'analyse d'échantillons d'urine ou de sang qui ne peuvent pas être réutilisés pour d'autres tests.

D'autres dispositifs non invasifs mesurant activement l'hydratation ont été proposés; cependant, la plupart dépendent de l'utilisation de capteurs chimiques pour détecter des molécules dans les fluides corporels tels que la sueur ou le plasma. Ce type d'approche ne peut fournir qu'une estimation des niveaux d'hydratation et peut être influencé par les attributs physiques et les comportements quotidiens de l'individu.

L'un des avantages de l'utilisation de diélectriques micro-ondes est la possibilité de mesurer plusieurs facteurs simultanément à partir d'un seul échantillon.

Dr Rob Donnan, Lecteur en Terahertz Engineering à Queen Mary, a déclaré:"L'adaptation de l'instrumentation micro-ondes conventionnelle à l'étude biologique nécessite une réflexion approfondie pour obtenir des données significatives. Ce travail a commencé à le faire et nous attendons avec impatience les développements qui pourraient conduire à un capteur de patch viable pour évaluer le degré d'hydratation d'une personne. "

Développer un simple, un appareil portable

La recherche s'appuie sur les travaux antérieurs du Dr Richard Dudley et du Dr Mira Naftaly au NPL, qui a développé un appareil portable appelé Hydration Sensor, qui utilise des micro-ondes pour surveiller l'hydratation en mesurant les niveaux d'eau dans le corps.

L'équipe utilisera la technologie Hydration Sensor, qui s'attache par le lobe de l'oreille, transformer le système de capteurs à micro-ondes en un système simple, appareil portable qui peut suivre des biomarqueurs sélectionnés de la déshydratation au fil du temps.

Dr Richard Dudley, Responsable du domaine scientifique au NPL, a déclaré : « Le développement de notre dispositif de surveillance de l'hydratation corporelle a été retardé par deux défis ; une relation quantifiable entre la mesure du sang et des micro-ondes, et un appareil de mesure qui a un bon contact avec un sujet et reste stable pendant au moins une heure.

« Travailler avec Queen Mary nous a aidés à résoudre le premier problème et nous travaillons maintenant avec confiance à la conception d'une solution pour le second. Notre ambition est de voir nos « dispositifs d'hydratation » vendus aux côtés des moniteurs de fréquence cardiaque et des systèmes de pression artérielle. »