體液檢測(cè)技術(shù)創(chuàng)新,汗液傳感器造福醫(yī)療檢查
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(文章來(lái)源:OFweek)
? ? ?? 用體液來(lái)檢測(cè)身體情況很司空見(jiàn)慣,醫(yī)院的化驗(yàn)大多依靠各類(lèi)體液。其中,血液分析被認(rèn)為是生物計(jì)量分析領(lǐng)域的黃金標(biāo)準(zhǔn)。但是,血液分析也有諸多缺點(diǎn),比如說(shuō)對(duì)人體具有創(chuàng)傷性,而且常常需要在實(shí)驗(yàn)室才能進(jìn)行。如果要醫(yī)生在幾小時(shí)或者幾天內(nèi)持續(xù)監(jiān)測(cè)血樣,難度相當(dāng)大。然而,汗液卻提供了一種無(wú)創(chuàng)的替代方案。
汗液是由汗腺分泌的一種體液,其中中包含許多與身體相關(guān)的信息,通過(guò)分析汗液里面的生化指標(biāo),我們可以更好地了解身體健康狀況。例如監(jiān)測(cè)心率、運(yùn)動(dòng)狀況、水分和肌肉疲勞度。另外,通過(guò)對(duì)汗液分析檢測(cè)還能反映出一些疾病,例如汗液中的鹽濃度可能與囊包性纖維癥相關(guān),PH值水平可能與皮膚病或者糖尿病相關(guān)。
既然汗液像血液一樣具有患者的有用信息。那么汗液檢測(cè)相對(duì)于血液檢測(cè)和唾液檢測(cè)來(lái)說(shuō)有怎樣的優(yōu)點(diǎn)呢?相對(duì)于血液檢測(cè)來(lái)說(shuō),檢測(cè)汗液有一些獨(dú)特的方面,例如抽一次血,你只能得到一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù);而通過(guò)汗液,你可以檢測(cè)到隨著時(shí)間變化的生物標(biāo)志物濃度數(shù)據(jù),從出汗的時(shí)機(jī)、汗量以及原因,都可以看出些端倪。相關(guān)科學(xué)家表示,相對(duì)于唾液和淚液,汗液中的化學(xué)指標(biāo)更加適用于健康監(jiān)測(cè)。
因此,汗液監(jiān)測(cè)成為了近年來(lái)“個(gè)性化醫(yī)療”(體液診斷)研究的潮流之一。也有不少專家學(xué)者專心研究汗液檢測(cè)領(lǐng)域,并收獲不小。例如:美國(guó)西北大學(xué)開(kāi)發(fā)的柔性微流體設(shè)備,可以方便地貼在皮膚上,測(cè)量佩戴者的汗液成分,從而監(jiān)測(cè)身體對(duì)于運(yùn)動(dòng)的反應(yīng)和健康狀況;荷蘭埃因霍溫大學(xué)開(kāi)發(fā)的一款柔性汗液傳感器,利用類(lèi)似自然界中植物的“泵”結(jié)構(gòu)來(lái)汲取汗液,不需要額外的外部能量供應(yīng);美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校開(kāi)發(fā)的一款可穿戴的柔性傳感器,可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)汗液里的生化指標(biāo),能夠更加完整地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)我們的健康狀況。
據(jù)《Nature Biotechnology》雜志獲悉,由美國(guó)辛辛那提大學(xué)教授Jason Heikenfeld所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)研發(fā)了包含集成電路、通信天線、主控芯片和微型流體吸收紙質(zhì)汗水取樣系統(tǒng)的貼劑,貼在人體表面之后會(huì)對(duì)皮膚中滲出的汗液進(jìn)行提取和分析。為了確保能夠持久的吸收汗液,在貼劑上還使用了高吸水性樹(shù)脂凝膠,在經(jīng)過(guò)數(shù)小時(shí)的汗液收集,該凝膠能夠收集2到3毫米左右的汗液。
Heikenfeld和他的團(tuán)隊(duì)所創(chuàng)造的這種傳感器甚至可以在被檢測(cè)人處于涼爽和休息的狀態(tài)下刺激他的汗液分泌。此外,這些傳感器還可以測(cè)量特定的生物標(biāo)記物,幫助醫(yī)生判斷特定藥物療法的效果。還有,這些傳感器可以被定制,用于測(cè)試從藥物到水分再到荷爾蒙的任何指標(biāo)。我們可以大膽的預(yù)測(cè)到,在不久的將來(lái),人們用可穿戴式智能設(shè)備,可以隨時(shí)隨地做汗液檢測(cè),得到如血液檢測(cè)一般豐富有用的健康數(shù)據(jù),全天實(shí)時(shí)檢測(cè)自身的健康狀況。
雖然這項(xiàng)技術(shù)擁有極大的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景,但也仍然存在一些問(wèn)題,比如“如何維持衛(wèi)生狀況”——雖然可以通過(guò)防水設(shè)計(jì)解決汗液對(duì)于設(shè)備內(nèi)部元器件的影響,但由于設(shè)備的使用時(shí)間較長(zhǎng),又密切接觸人體汗液等分泌物,因此細(xì)菌繁殖在所難免,就目前來(lái)說(shuō),除了模塊化的設(shè)計(jì)為設(shè)備更換組件提供了可能之外,還沒(méi)有有效地維持設(shè)備衛(wèi)生狀況的手段。
傳感器的發(fā)展為設(shè)備的制造和人類(lèi)生活的創(chuàng)造提供了無(wú)限的可能性,并且這種可能性隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展向著更廣闊的方向延伸。如今,汗液檢測(cè)已經(jīng)運(yùn)用在遺傳病的篩查上,我們相信,在不遠(yuǎn)的將來(lái),這項(xiàng)技術(shù)將會(huì)越來(lái)越成熟,汗液監(jiān)測(cè)終會(huì)成為人類(lèi)了解自身身體狀況的有利工具。
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