In einer bahnbrechenden Entdeckung haben Forscher des National Institute of Standards and Technology (NIST) die Fähigkeiten des Magnetometers in Smartphones untersucht. Ursprünglich zur Stromversorgung des digitalen Kompasses verwendet, haben sie nun eine Möglichkeit gefunden, diese Technologie zur Überwachung der Körperchemie, insbesondere des Glukosespiegels, zu nutzen. Dieser Durchbruch könnte erhebliche Auswirkungen auf Menschen haben, die an Diabetes leiden.
In ihrer Machbarkeitsstudie haben die Wissenschaftler eine kleine Kapsel entwickelt, die an ein Motorola Moto E Smartphone, ein Modell, das letztes Jahr auf den Markt kam, angebracht werden konnte. Die Kapsel enthielt zwei dünne Hydrogelschichten, die mit magnetischen Partikeln versehen waren. Diese Hydrogelschichten wurden entwickelt, um auf das Vorhandensein von Glukose oder bestimmten pH-Werten in einer Flüssigkeit zu reagieren, indem sie sich unterschiedlich schnell ausdehnen oder zusammenziehen.
Durch die Verwendung des Magnetometers des Smartphones konnten die Forscher die Bewegungen der magnetischen Partikel erfassen, wenn diese entweder näher zum Telefon gebracht oder davon entfernt wurden. Das Ergebnis war ein Gerät, das Glukosespiegel mit großer Präzision genau messen konnte.
Das System konnte Zuckerkonzentrationen auf einige Millionstel Mol genau messen und somit die Anforderungen für die Bestimmung des Glukosespiegels in einer Blutprobe übertreffen. Diese Technologie eröffnet die Möglichkeit schmerzloser täglicher Glukosemessungen durch Analyse von Speichel anstelle von Fingernadelstichen.
Darüber hinaus geht das Potenzial dieses Geräts über die Glukoseüberwachung hinaus. Die Forscher legen nahe, dass es mit der Fähigkeit zur pH-Wert-Bestimmung für verschiedene biochemische Störungen, die sich durch wechselnde pH-Werte im Körper auszeichnen, verwendet werden könne. Die Genauigkeit des Geräts macht es auch geeignet für schnelle und einfache Messungen von Histaminen und könnte so zeitaufwendigere und arbeitsintensivere Tests ersetzen.
Die Auswirkungen dieser Entdeckung beschränken sich nicht nur auf das medizinische Fachgebiet. Die Empfindlichkeit des Magnetometers kann mit teuren Laborgeräten vergleichbar sein, was es zu einem kostengünstigen Werkzeug für Qualitätsprüfungen in verschiedenen Branchen macht. Hobbybrauer, Bäcker und Umweltwissenschaftler können diese Technologie nutzen, um pH-Werte in Flüssigkeiten genauer und bequemer zu messen.
Die Forscher konzentrieren sich nun darauf, Herausforderungen wie die Massenproduktion der Hydrogel-Teststreifen und die Sicherstellung ihrer Stabilität während der Lagerung anzugehen. Sobald diese Hürden überwunden sind, könnte diese bahnbrechende Technologie die Diabetes-Management revolutionieren und neue Möglichkeiten zur Überwachung und Testung verschiedener Substanzen eröffnen.
Die Studie, die diese aufregende Entdeckung dokumentiert, wurde im Journal Nature Communications veröffentlicht. Mit weiteren Fortschritten könnte der Smartphone-Magnetometer zu einem unverzichtbaren Instrument zur Erforschung und Verwaltung unserer Gesundheit und Umwelt werden.