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美国塔夫茨大学研发用于健康检测的柔性汗液传感器

来源:MEMS  2020-08-05


汗液可以体现出一个人的健康信息吗?据福布斯网站7月31日报道,美国塔夫茨大学发明了一种汗液传感器,它可以通过感应使用者运动时汗液化学成分判断健康状态,该仪器正在不断测试完善中。

塔夫茨大学工程学院的电气和计算机工程教授Sameer Sonkusale介绍,目前我们有很多种可穿戴设备,比如腕带、手表等等。他们可以提供很多信息,但没有一个可以让你直接了解身体内部健康状态。

运动中,我们会有大量的汗液排出,汗液中的某些成分与血浆中成分有良好相关性,它容易获取,不会造成任何伤口,可以替代血浆诊断健康状态。

Sonkusale还研发了一种邮票大小的柔性传感器,它可以贴在皮肤上,实时测量汗液的变化。目前,该传感器可以检测一个人体内的水合程度,可以通过测量血氨、乳酸盐、酸度,监测一个人的肌肉疲劳指数。

研究人员还从志愿者身上直接提取汗液样本,检测传感器的准确性。经比对,这种传感器可以精确测量汗液化学物质,在30秒内感知浓度的变化。目前该测试仍处于早期阶段,研究人员希望还可以测量其他成分,如氯离子,它的浓度异常与遗传性肺病囊性纤维化有关。还可以测量压力条件下激素水平,这与多种健康问题相关。

一直以来,有很多人对汗液诊断很感兴趣,但其难点是如何收集足够多的汗液。与血液相比,汗液中的成分因人而异,许多物质也已经被稀释。通过传感器,我们可以将每个人本身作为基线,通过大量数据观测实时变化。贴片的另一面可调控汗液不断自然蒸发,保证提供连续的汗液样本。传感器必须精确处于一个“流动系统”,这对仪器设计带来许多挑战。每个人出汗方式不同,汗液化学成分不同,因此每次使用时校准也很重要。

在下一阶段的尝试中,研究人员使用涂有导电涂料的金属线制作传感器,其灵活性可以进一步提高,可以在更多元化的环境下使用。这种柔性装置不仅无创,还能够不引人注目地跟踪一个人的健康状态,佩戴者可能完全感受不到它。

可以想象,如果这种设备可以有效得到应用,将可应用于运动员或军队等其他运动量大的职业,优化他们的训练流程,确保他们保持健康。它也有助于评估药物治疗效果,监测饮食和营养质量等等,可以帮助某些人群解决健康问题。

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