Non-invasive healthcare technologies are increasingly pivotal in research anddevelopment due to their affordability and the convenience they offer to bothhealthcare recipients and providers. Alongside traditional non-invasive methodssuch as ultrasound imaging, a variety of innovative non-invasive devices havebeen developed. These include cardiovascular diagnostic systems, bioimpedancebasedscales, and various types of analyzers. These analyzers, which can be fluidlessor fluid-based, are capable of measuring not just physical parameters of thebody but also key biomarkers like glucose and lactate. This comprehensive andtransdisciplinary thesis encompasses three distinct yet interconnected segments:1) Advanced ultrasound imaging (Papers I and II): The first explored vortexformation time in female athletes and the second detailed investigations of thesuperficial venous systems of apparently healthy volunteers.2) Validation and application of commercially available fluid-less bloodanalyzers (Papers IV-VI). These papers focus on non-invasive blood glucosemonitoring (Paper IV) and the general use of non-invasive healthcaretechnologies among female participants from socioeconomicallydisadvantaged areas (Papers V and VI).3) Design and testing of novel, fluid-based sensors, and biosensors (Papers II andIII): Paper II delves into biosensing of viruses, and paper III deals withcontinuous ex vivo glucose sensing in human blood using an enzymatic sensorin a vein replica.Each of these segments contribute to the broader understanding and advancementof non-invasive healthcare technologies, highlighting the significant role suchtechnologies play in modern healthcare research. The thesis's transdisciplinaryapproach, spanning from advanced imaging techniques to the development ofnovel biosensors, exemplifies the dynamic and evolving nature of medicaltechnology research.

The studies explore advancements in wireless sensor technologies for medical applications, particularly for wireless detection of skin hydration, non-invasive glucose monitoring, and microbial detection. The first academic paper describes a capacitive humidity sensor for assessing relative humidity and skin hydration, utilizing the sensitive dielectric properties of the monoolein–water system. Tested across various humidity levels and temperatures, these novel double-functional sensors feature interdigitated electrodes covered with monoolein and show a promising potential for wireless detection of skin hydration. The second and third academic papers focus on a wireless potentiometric sensor designed to detect bacteria in urine and monitor microbial biofilm formation in wounds, respectively, using Bluetooth-enabled sensors to detect bacterial growth in vitro and ex vivo. The fourth paper assesses the development of fluid-less, non-invasive blood glucose monitoring devices, comparing their accuracy and challenges with traditional invasive methods. Despite some improvements, the study reveals that current devices like the BG20 glucometer need significant enhancements to meet clinical accuracy standards. Overall, the thesis emphasizes the potential of innovative wireless sensor technologies in improving medical diagnostics, while also addressing the limitations that must be overcome to ensure clinical reliability.

I denna avhandling undersöks utvecklingen av trådlösa sensorer för medicinska tillämpningar, med fokus på mätning av hudhydrering, icke-invasiv övervakning av blodsocker och detektion av bakterier. Genom att kombinera avancerade material och innovativa tekniker inom trådlös kommunikation har sensorer utvecklats som kan mäta fysiologiska parametrar och upptäcka infektioner på ett enkelt och bekvämt sätt.

Ett av projekten presenterar en trådlös kapacitiv sensor som mäter hudens fukthalt genom att registrera förändringar i kapacitans. Sensorn är baserad på ett biokompatibelt material, monoolein, som reagerar på fukt och temperaturförändringar. Testning visade att sensorn effektivt kunde spåra hudens fuktnivåer, även efter fysisk aktivitet, och att dess mätningar stämde väl överens med kommersiella referensinstrument. Detta gör teknologin lovande för användning inom både vård och personlig hälsa.

En annan del av avhandlingen beskriver en potentiometrisk sensor, modifierad med ett redoxaktivt ämne, som används för att detektera bakterietillväxt i urin och övervaka bakteriella biofilmer i sår. Sensorn är trådlös och kan mäta elektriska potentialförändringar som uppstår vid mikrobiell aktivitet. Resultaten visade att sensorn kan identifiera bakterier både i laboratoriemiljö och i simulerade biologiska miljöer, vilket öppnar möjligheter för realtidsövervakning av infektioner. Slutligen har icke-invasiva metoder för blodsockermätning utvärderats. En enhet med flera sensorer, inklusive en nära infraröd sensor, testades och jämfördes med traditionella blodprov. Även om tekniken erbjuder bekvämlighet visade studien att den inte ännu uppfyller de höga noggrannhetskraven för kliniskt bruk, men förbättringar genom maskininlärning och effektivare algoritmer kan potentiellt lösa dessa utmaningar.Avhandlingen framhäver de stora möjligheterna med trådlösa sensorteknologier för medicinsk diagnostik och övervakning. Samtidigt identifieras viktiga begränsningar som måste övervinnas för att säkerställa att dessa teknologier blir kliniskt pålitliga. På sikt kan de erbjuda nya sätt att förbättra vården genom att möjliggöra kontinuerlig, icke-invasiv och patientnära datainsamling.