近日，研究人員利用一種創(chuàng)新性3D打印技術(shù)開發(fā)出了可穿戴汗液傳感器 “sweatainer”，在汗液分析方面取得了重大突破。相關(guān)研究發(fā)表在雜志《Science Advances》上。
汗液不僅是運(yùn)動(dòng)鍛煉效果的表征，也蘊(yùn)含著健康狀況的重要信息，提供有關(guān)脫水，疲勞，血糖水平甚至嚴(yán)重疾病（如囊性纖維化，糖尿病和心力衰竭）的線索。夏威夷大學(xué)的研究人員利用一種創(chuàng)新性3D打印技術(shù)開發(fā)出了可穿戴汗液傳感器 “sweatainer”，在汗液分析方面取得了重大突破。相關(guān)研究于近日發(fā)表在雜志《Science Advances》上，題為“Skin-interfaced microfluidic systems with spatially engineered 3D fluidics for sweat capture and analysis”。
1、可穿戴汗液傳感器
研究人員利用增材制造（3D打?。╅_發(fā)了一種新型的可穿戴汗液傳感器“sweatainer”，拓展智能可穿戴汗液設(shè)備的功用。sweatainer是一款小型可穿戴設(shè)備，其尺寸類似于兒童貼紙，可用于收集和分析汗液，以為未來健康監(jiān)測提供線索。這款可穿戴汗液傳感器組合多種傳感器，通過整合手機(jī)可穿戴汗液感應(yīng)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對汗液的實(shí)時(shí)分析。
用于收集和分析汗液的3D打印表皮微流體設(shè)備的示意圖和光學(xué)圖像 | CHUNG-HAN WU et al.
“3D打印技術(shù)為可穿戴汗液傳感器提供了一種全新的設(shè)計(jì)模式，允許我們創(chuàng)造處具有前所未有的復(fù)雜性的流體網(wǎng)絡(luò)和特征，為可穿戴汗液傳感器帶來了全新設(shè)計(jì)范式。這種方法的巨大商業(yè)和醫(yī)用機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)了智能可穿戴運(yùn)動(dòng)設(shè)備的創(chuàng)新應(yīng)用和成本效益。”助理教授Tyler Ray表示。
用于連續(xù)汗液分析的3D CBV設(shè)計(jì) | CHUNG-HAN WU et al.
2、高效且具有成本效益的方法
傳統(tǒng)的汗液收集方法是使用繃帶或帶子將吸收墊或微徑管（非常細(xì)的管道）壓在皮膚表層上，以捕獲汗液從皮膚中排出的過程。這些技術(shù)往往需要受過訓(xùn)練的人員進(jìn)行操作，并且需要特殊的處理和昂貴的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。近期研究人員研發(fā)出的可穿戴汗液傳感器解決了其中的一些難題，但這些設(shè)備仍然是一次性的。當(dāng)設(shè)備裝滿汗液時(shí)，就必須將其取出并停止汗液收集。
sweatainer的一個(gè)獨(dú)一無二的特征就是它的“多次吸收”汗液收集法：可多次、單獨(dú)收集汗液樣本，既可直接在裝置上分析研究，也可送往實(shí)驗(yàn)室研究。受臨床血液采樣中使用的真空采血管的啟發(fā)，這一進(jìn)步不僅使汗液收集更加高效，而且為居家檢測、儲(chǔ)存樣本以進(jìn)行未來研究以及與現(xiàn)有健康監(jiān)測方法集成等方面開辟了新的可能性。
Sweataner研究 | CHUNG-HAN WU et al.
研究表明，sweatainer系統(tǒng)的實(shí)地研究突出了這一突破性技術(shù)的真實(shí)潛力。研究人員希望借助sweatainer所建立的藍(lán)圖，繼續(xù)推動(dòng)創(chuàng)新，創(chuàng)造一個(gè)更加便捷、普及、洞察力更強(qiáng)的個(gè)人健康監(jiān)測的未來。
內(nèi)容來源：https://www.hawaii.edu/news/2023/05/03/sweatainer-health-device/
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg4272
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