這款柔性汗液傳感器可用于健康檢測(cè)
前段時(shí)間,據(jù)外媒報(bào)道,美國(guó)塔夫茨大學(xué)一研究團(tuán)隊(duì)正式開發(fā)出了一款可用于健康檢測(cè)的汗液傳感器。該傳感器能夠根據(jù)使用者運(yùn)動(dòng)時(shí)汗液化學(xué)成分判斷其健康狀態(tài)。
塔夫茨大學(xué)工程學(xué)院的電氣和計(jì)算機(jī)工程教授Sameer Sonkusale介紹,目前我們有很多種可穿戴設(shè)備,比如腕帶、手表等等。他們可以提供很多信息,但沒(méi)有一個(gè)可以讓你直接了解身體內(nèi)部健康狀態(tài)。
運(yùn)動(dòng)中,我們會(huì)有大量的汗液排出,汗液中的某些成分與血漿中成分有良好相關(guān)性,它容易獲取,不會(huì)造成任何傷口,可以替代血漿診斷健康狀態(tài)。
Sonkusale還研發(fā)了一種郵票大小的柔性傳感器,它可以貼在皮膚上,實(shí)時(shí)測(cè)量汗液的變化。目前,該傳感器可以檢測(cè)一個(gè)人體內(nèi)的水合程度,可以通過(guò)測(cè)量血氨、乳酸鹽、酸度,監(jiān)測(cè)一個(gè)人的肌肉疲勞指數(shù)。
研究人員還從志愿者身上直接提取汗液樣本,檢測(cè)傳感器的準(zhǔn)確性。經(jīng)比對(duì),這種傳感器可以精確測(cè)量汗液化學(xué)物質(zhì),在30秒內(nèi)感知濃度的變化。目前該測(cè)試仍處于早期階段,研究人員希望還可以測(cè)量其他成分,如氯離子,它的濃度異常與遺傳性肺病囊性纖維化有關(guān)。還可以測(cè)量壓力條件下激素水平,這與多種健康問(wèn)題相關(guān)。
一直以來(lái),有很多人對(duì)汗液診斷很感興趣,但其難點(diǎn)是如何收集足夠多的汗液。與血液相比,汗液中的成分因人而異,許多物質(zhì)也已經(jīng)被稀釋。通過(guò)傳感器,我們可以將每個(gè)人本身作為基線,通過(guò)大量數(shù)據(jù)觀測(cè)實(shí)時(shí)變化。貼片的另一面可調(diào)控汗液不斷自然蒸發(fā),保證提供連續(xù)的汗液樣本。傳感器必須精確處于一個(gè)“流動(dòng)系統(tǒng)”,這對(duì)儀器設(shè)計(jì)帶來(lái)許多挑戰(zhàn)。每個(gè)人出汗方式不同,汗液化學(xué)成分不同,因此每次使用時(shí)校準(zhǔn)也很重要。
在下一階段的嘗試中,研究人員使用涂有導(dǎo)電涂料的金屬線制作傳感器,其靈活性可以進(jìn)一步提高,可以在更多元化的環(huán)境下使用。這種柔性裝置不僅無(wú)創(chuàng),還能夠不引人注目地跟蹤一個(gè)人的健康狀態(tài),佩戴者可能完全感受不到它。
可以想象,如果這種設(shè)備可以有效得到應(yīng)用,將可應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)員或軍隊(duì)等其他運(yùn)動(dòng)量大的職業(yè),優(yōu)化他們的訓(xùn)練流程,確保他們保持健康。它也有助于評(píng)估藥物治療效果,監(jiān)測(cè)飲食和營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量等等,可以幫助某些人群解決健康問(wèn)題。