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一种“智能项链”可以通过汗液追踪健康状况!
【字体: 大 中 小 】 时间:2022年07月26日 来源:Science Advances
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研究人员已经成功地测试了一种设备,未来可能会利用汗液中的化学生物标志物来检测一个人的健康变化。
研究人员已经成功地测试了一种设备,该设备可能有一天会利用汗液中的化学生物标记物来检测一个人的健康变化。
在《科学进展》杂志上发表的一项新研究中,来自俄亥俄州立大学的一个团队展示了一种无需电池的无线生化传感器,它可以检测人体在运动时从皮肤排出的血糖(或葡萄糖)。
俄亥俄州立大学的研究小组制作了一款“智能项链”,配有一个功能性的扣环和垂饰,将其戴在研究参与者的脖子上,用于监测他们锻炼时的血糖水平。
它使用的不是电池,而是共振电路,它能反射外部读取系统发出的射频信号。在室内骑行30分钟后,参与者休息15分钟,期间喝含糖饮料,然后再继续骑行。
研究人员知道,在饮用含糖饮料后,汗水中的葡萄糖水平应该会上升——问题是这种新的传感器是否会检测到它,该研究的合著者、俄亥俄州立大学材料科学与工程助理教授Jinghua Li,说。
结果显示,传感器确实成功地跟踪了葡萄糖水平,这表明它可以监测汗液中的其他重要化学物质。
“汗液实际上包含数百种生物标记,可以揭示我们健康状况的重要信息。下一代生物传感器将具有高度的生物直觉性和非侵入性,我们将能够检测到人体液中包含的关键信息。”
生物标记物是能够泄露身体最深处秘密的物质:从疾病、感染,甚至情感创伤的证据,都可以在一个人的体液中找到,其中包括汗水、眼泪、唾液和尿液。李说,除了分析汗液的成分,研究人员认为,有一天这种传感器可以被定制为生物植入物,用于检测神经递质和激素,这可能有助于识别与继发性脑损伤相关的脑脊液中的离子紊乱,甚至导致对大脑功能的新认识。
此外,由于传感接口的微型化结构,这款智能项链只需要少量的汗水就可以使接口工作。
虽然与这项研究的原型相似的设备向公众开放还需要一段时间,但李已经在考虑如何让最需要这项可能拯救生命的技术的人受益。
这种传感器采用超薄材料制成,而不是像我们的手机和笔记本电脑那样使用笨重而坚硬的电脑芯片。这种设计风格使产品具有高度的灵活性,保护设备的功能,并确保它可以安全接触到人的皮肤。
虽然研究指出进一步的小型化将使这种设备和类似的设备更可行,成为植入式,目前,Li说,她想象它是一个轻量级的设备,简单的电路布局,可以很容易地融入我们的日常生活。
她说:“我们希望最终这些传感器可以无缝地集成到我们的个人物品中。”“我们中的一些人可能会戴项链,一些人可能会戴耳环或戒指。但我们相信,这些传感器可以安装在我们所有人都穿的衣服上,从而帮助我们更好地跟踪自己的健康状况。”
原文标题:
Battery-free, tuning circuit–inspired wireless sensor systems for detection of multiple biomarkers in bodily fluids