伯克利 - 針刺不是你的事嗎?加州大學(xué)伯克利分校的一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)可穿戴式皮膚傳感器，可以檢測(cè)出汗液中的物質(zhì)。

他們希望有**，監(jiān)測(cè)排汗可以繞過對(duì)抽血等更具侵入性的手術(shù)的需求，并提供關(guān)于脫水或疲勞等健康問題的實(shí)時(shí)更新。

在今天(8月16日星期五)科學(xué)進(jìn)展中出現(xiàn)的一篇論文中，該團(tuán)隊(duì)描述了一種新的傳感器設(shè)計(jì)，可以使用“卷到卷”處理技術(shù)快速制造，該技術(shù)基本上將傳感器打印到一張塑料片上在報(bào)紙上。

他們使用傳感器來監(jiān)測(cè)汗液中的汗液，電解質(zhì)和汗液中的代謝物，以及正在經(jīng)歷化學(xué)誘導(dǎo)排汗的其他人。

“該項(xiàng)目的目標(biāo)不僅僅是制造傳感器，而是開始進(jìn)行許多主題研究，看看汗水告訴我們什么 - 我總是說'解碼'汗水成分，”電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)教授Ali Javey說。在加州大學(xué)伯克利分校和論文的上等作者。

“為此我們需要可靠，可重復(fù)的傳感器，并且我們可以按比例制造傳感器，這樣我們就可以將多個(gè)傳感器放在身體的不同部位，并將它們放在許多主體上，”Javey說，他也是一名教師科學(xué)家。在勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室。

新型傳感器包含一個(gè)螺旋形的微觀管，或微流體，可以從皮膚上吸汗。通過跟蹤汗液在微流體中移動(dòng)的速度，傳感器可以報(bào)告一個(gè)人出汗多少或出汗率。

微流體還配備了化學(xué)傳感器，可以檢測(cè)電解質(zhì)(如鉀和鈉)和葡萄糖等代謝物的濃度。

Javey和他的團(tuán)隊(duì)與芬蘭VTT技術(shù)研究中心的研究人員合作，開發(fā)了一種快速制造傳感器貼片的方法，采用類似于絲網(wǎng)印刷的卷對(duì)卷加工技術(shù)。

VTT的Jussi Hiltunen說：“卷對(duì)卷加工能夠以低成本大批量生產(chǎn)一次性貼片。”“當(dāng)測(cè)試設(shè)備的數(shù)量不限制研究時(shí)，學(xué)術(shù)團(tuán)體從卷對(duì)卷技術(shù)中獲得了顯著的好處。此外，大規(guī)模制造展示了在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)用汗液感應(yīng)概念的潛力。”

為了更好地了解汗水對(duì)人體實(shí)時(shí)健康的影響，研究人員首先將汗液傳感器放在志愿者身體的不同部位 - 包括額頭，前臂，腋下和上背部 - 并測(cè)量他們的汗水他們乘坐健身車時(shí)的汗水和汗水中的鈉和鉀水平。

他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)氐某龊孤士赡鼙砻魃眢w在運(yùn)動(dòng)過程中的整體液體流失，這意味著追蹤出汗率可能是一種讓運(yùn)動(dòng)員在自己太過努力的情況下抬頭的方法。

“傳統(tǒng)上人們所做的是他們會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)從身體上吸汗然后進(jìn)行分析，”加州大學(xué)伯克利分校材料科學(xué)與工程專業(yè)的研究生Hnin Yin Yin Nyein說道。論文。“因此，您無法通過良好的分辨率真正看到動(dòng)態(tài)變化。使用這些可穿戴設(shè)備，我們現(xiàn)在可以連續(xù)收集身體不同部位的數(shù)據(jù)，例如了解局部汗液損失如何估計(jì)全身液體流失“。

他們還使用傳感器來比較健康和糖尿病患者的汗液水平和血糖水平，發(fā)現(xiàn)單次汗液葡萄糖測(cè)量不一定表明一個(gè)人的血糖水平。

“很多人希望非侵入式汗液測(cè)試可以取代基于血液的測(cè)量來診斷和監(jiān)測(cè)糖尿病，但我們已經(jīng)證明，汗液和血糖水平之間沒有簡(jiǎn)單的，普遍的相關(guān)性，”Mallika說。 Bariya是加州大學(xué)伯克利分校材料科學(xué)與工程專業(yè)的研究生，也是該論文的另一位主要作者。“這對(duì)社區(qū)來說非常重要，因此我們將繼續(xù)關(guān)注個(gè)性化或多參數(shù)相關(guān)性。”

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