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体液检测推陈出新 汗液传感器造福医疗检查

2019-05-01 01:19
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用体液来检测身体情况很司空见惯,医院的化验大多依靠各类体液。其中,血液分析被认为是生物计量分析领域的黄金标准。但是,血液分析也有诸多缺点,比如说对人体具有创伤性,而且常常需要在实验室才能进行。如果要医生在几小时或者几天内持续监测血样,难度相当大。

然而,汗液却提供了一种无创的替代方案。

汗液是由汗腺分泌的一种体液,其中中包含许多与身体相关的信息,通过分析汗液里面的生化指标,我们可以更好地了解身体健康状况。例如监测心率、运动状况、水分和肌肉疲劳度。另外,通过对汗液分析检测还能反映出一些疾病,例如汗液中的盐浓度可能与囊包性纤维症相关,PH值水平可能与皮肤病或者糖尿病相关。

既然汗液像血液一样具有患者的有用信息。那么汗液检测相对于血液检测和唾液检测来说有怎样的优点呢?相对于血液检测来说,检测汗液有一些独特的方面,例如抽一次血,你只能得到一个时间点的数据;而通过汗液,你可以检测到随着时间变化的生物标志物浓度数据,从出汗的时机、汗量以及原因,都可以看出些端倪。相关科学家表示,相对于唾液和泪液,汗液中的化学指标更加适用于健康监测。

因此,汗液监测成为了近年来“个性化医疗”(体液诊断)研究的潮流之一。也有不少专家学者专心研究汗液检测领域,并收获不小。例如:美国西北大学开发的柔性微流体设备,可以方便地贴在皮肤上,测量佩戴者的汗液成分,从而监测身体对于运动的反应和健康状况;荷兰埃因霍温大学开发的一款柔性汗液传感器,利用类似自然界中植物的“泵”结构来汲取汗液,不需要额外的外部能量供应;美国加州大学伯克利分校开发的一款可穿戴的柔性传感器,可实时监测汗液里的生化指标,能够更加完整地实时监测我们的健康状况。

据《Nature Biotechnology》杂志获悉,由美国辛辛那提大学教授Jason Heikenfeld所带领的团队研发了包含集成电路、通信天线、主控芯片和微型流体吸收纸质汗水取样系统的贴剂,贴在人体表面之后会对皮肤中渗出的汗液进行提取和分析。为了确保能够持久的吸收汗液,在贴剂上还使用了高吸水性树脂凝胶,在经过数小时的汗液收集,该凝胶能够收集2到3毫米左右的汗液。

Heikenfeld和他的团队所创造的这种传感器甚至可以在被检测人处于凉爽和休息的状态下刺激他的汗液分泌。此外,这些传感器还可以测量特定的生物标记物,帮助医生判断特定药物疗法的效果。还有,这些传感器可以被定制,用于测试从药物到水分再到荷尔蒙的任何指标。我们可以大胆的预测到,在不久的将来,人们用可穿戴式智能设备,可以随时随地做汗液检测,得到如血液检测一般丰富有用的健康数据,全天实时检测自身的健康状况。

虽然这项技术拥有极大的优势和应用前景,但也仍然存在一些问题,比如“如何维持卫生状况”——虽然可以通过防水设计解决汗液对于设备内部元器件的影响,但由于设备的使用时间较长,又密切接触人体汗液等分泌物,因此细菌繁殖在所难免,就目前来说,除了模块化的设计为设备更换组件提供了可能之外,还没有有效地维持设备卫生状况的手段。

传感器的发展为设备的制造和人类生活的创造提供了无限的可能性,并且这种可能性随着技术的进一步发展向着更广阔的方向延伸。如今,汗液检测已经运用在遗传病的筛查上,我们相信,在不远的将来,这项技术将会越来越成熟,汗液监测终会成为人类了解自身身体状况的有利工具。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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