Am Campus der Universität Duisburg-Essen tüfteln die Masterstudenten Abdulmohaimen Algamoudi (27) und Abdullah Osman Gwela (28) an einem kleinen Pflaster mit ziemlich großen Plänen. Ihr Sensorsystem „VitaMetis“ soll künftig mehrere Stoffwechselwerte kontinuierlich messen – ohne Blutabnahme und ohne Eingriff in den Körper.

Dafür ist ein kleiner Sensor-Patch auf der Haut vorgesehen. Er erkennt Stoffe im Schweiß optisch und bestimmt deren Konzentration. Harnstoff, Vitamine und Hormone könnten darunter sein. Die Messdaten werden anschließend mit einem handscannerähnlichen Gerät aus dem Patch ausgelesen. Kein Laborröhrchen, kein Pieks. Noch ist das System allerdings nicht marktreif; bis dahin steht weitere Entwicklungsarbeit an.

Vom Schweiß zum Messwert

Die technische Grundlage bilden winzige Kohlenstoffröhrchen, sogenannte Carbon Nanotubes (CNTs). Ihre Anwendung wurde am Fraunhofer IMS in Duisburg entwickelt. Algamoudi und Gwela arbeiten seit mehr als einem Jahr an VitaMetis und wollen in München einen funktionsfähigen Demonstrator präsentieren.

Die beiden Entwickler stammen aus Libyen. Einen möglichen Nutzen sehen sie deshalb besonders in Ländern mit eingeschränkter Gesundheitsversorgung. Als Nutzergruppen nennen sie gesunde Menschen, Sportler, Schwangere und Nierenpatienten. Für die Umsetzung konnten sie Sponsoren gewinnen; Unterstützung kommt außerdem von der Universität und ihrem Betreuer Prof. Dr. Karsten Seidl aus dem Fachgebiet Elektronische Bauelemente und Schaltungen.

Mit VitaMetis haben sich die Studenten für den bundesweiten COSIMA-Wettbewerb qualifiziert. Die Präsentation findet am 12. und 13. November 2026 auf der Elektronikmesse electronica in München statt. Dort wird sich zeigen, wie sich der Demonstrator in der Praxis schlägt – zwischen Messeständen, Kabeln und vermutlich ziemlich viel Fachsimpelei.

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Ein Wettbewerb ohne fertige Aufgabenstellung

COSIMA steht für „Competition of Students in Microsystems Applications“. Der Wettbewerb 2026 für Studierende ist gestartet und sucht neue Einsatzmöglichkeiten für Sensoren und Mikrosysteme. Im Mittelpunkt stehen Anwendungen, die die Interaktion zwischen Mensch und Technik im Alltag verbessern oder erleichtern.

Eine konkrete Aufgabenstellung gibt es nicht. Die Teilnehmenden wählen selbst eine technische Aufgabe aus, entwickeln eine Lösung und präsentieren sie als funktionsfähigen Prototypen. Mikrosysteme bestehen meist aus einem oder mehreren Sensoren, Aktoren und einer Steuerungselektronik. Einreichungen waren bis zum 31. Mai 2026 möglich; weitere Informationen stehen in der Rubrik „Mitmachen“ des Wettbewerbs. COSIMA wird vom Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (VDE) ausgerichtet und richtet sich an studentische Teams mit Anwendungen der Mikrosystemtechnik. Die drei bestplatzierten Teams qualifizieren sich unter anderem für einen internationalen Wettbewerb. Der Wettbewerb findet 2026 im Rahmen der electronica in München statt.

Warum Schweiß medizinisch interessant ist

Schweiß ist längst mehr als das lästige Gefühl nach dem Sport oder an einem heißen Tag. Seine Zusammensetzung kann Hinweise auf zahlreiche physiologische und biochemische Parameter liefern. Eine 2018 in Nature Medicine veröffentlichte Studie berichtete, dass sich Lungenkrebs im Frühstadium durch Schweißanalyse mit einer Genauigkeit von 90 Prozent erkennen lasse – im dort beschriebenen Vergleich höher als bei herkömmlichen Verfahren wie Röntgenaufnahmen des Brustkorbs und CT.

Schweißanalysen könnten Krankheiten früher erkennen, Krankheitsverläufe überwachen und die Wirksamkeit von Behandlungen verfolgen. Daraus könnten frühere Interventionen und eine individuellere Versorgung entstehen. Die Methode ist nicht-invasiv und könnte zur Überwachung des Gesundheitszustands sowie zur Erkennung möglicher Erkrankungen eingesetzt werden.

Genannt werden unter anderem Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und bestimmte Krebsarten. Auch die Medikamentenüberwachung ist ein mögliches Feld – sowohl bei der Arzneimittelentwicklung als auch bei der Kontrolle, ob verschriebene Medikamente korrekt eingenommen werden. Für Menschen mit chronischen Erkrankungen könnten tragbare Sensoren relevante Biomarker kontinuierlich beobachten, das Krankheitsmanagement unterstützen, Komplikationen vermeiden helfen und die Medikamenteneinnahme optimieren.

Vom Sportarmband bis zur Klinik

Bei älteren Menschen könnten individuelle Gesundheitsinformationen eine proaktive Überwachung und rechtzeitige Intervention unterstützen. Tragbare Schweißsensoren ermöglichen Echtzeit- und Langzeitmessungen, ohne dass ständig Blut abgenommen werden muss. Das wäre bequem – und für viele im Alltag schlicht leichter durchzuhalten. Personalisierte Behandlungs- und Lebensstilpläne könnten ebenfalls davon profitieren.

Im Sport ließen sich Flüssigkeitshaushalt, Elektrolyte, Nährstoffe, körperliche Anstrengung und Muskelermüdung in Echtzeit erfassen. Die Daten könnten helfen, Leistungen zu optimieren, Dehydrierung zu vermeiden und individuelle Trainings- sowie Erholungsphasen zu planen. Im Bereich Gesundheit und Wellness wären außerdem personalisierte Hinweise zu Ernährung, Bewegung und Stressmanagement denkbar.

Auch der Arbeitsschutz könnte von der Technik profitieren: Schweißdaten könnten Hinweise auf die Belastung durch Toxine, Umweltschadstoffe und andere Gefahren geben. Ebenso ließen sich Müdigkeit und der Flüssigkeitshaushalt von Beschäftigten beurteilen. In der klinischen Forschung und Arzneimittelentwicklung könnten Schweißanalysen Informationen über Krankheitsmechanismen, Behandlungseffekte und die Aufnahme von Medikamenten liefern.

Der Weg dorthin ist allerdings kein Spaziergang. Zuverlässige und alltagstaugliche Geräte zu entwickeln, gilt als technisch anspruchsvoll; mehrere technologische Grenzen müssen überwunden werden. Unternehmen arbeiten deshalb an Schweißprobenentnahmesystemen und speziell angepassten Biosensoren.

Ein Biosensor besteht aus einem Detektionselement und einem Wandler. Das Detektionselement kann immobilisierte Enzyme, Antikörper oder andere biologische Erkennungsmoleküle enthalten, die gezielt mit Biomarkern im Schweiß reagieren. Damit soll der Nachweis von Ionen, Metaboliten und krankheitsspezifischen Biomarkern möglich werden. Ein mikrofluidischer Schweißsammler, integriert in ein Armband oder ein anderes hautgetragenes Gerät, könnte Schweiß nicht-invasiv aufnehmen und zugleich die Schweißflussrate messen.

VitaMetis setzt dabei auf einen optischen Sensor-Patch, Carbon Nanotubes und das Auslesen per Handscanner. Ob aus dem kleinen Pflaster einmal ein verlässlicher Begleiter für Sportler, Patienten oder Menschen in Regionen mit geringer medizinischer Versorgung wird, muss die weitere Entwicklungsarbeit zeigen. Der nächste konkrete Termin steht jedenfalls schon fest: München, 12. und 13. November 2026.