汗液感应腕带测量代谢物

当我们努力消除圣诞节的过度消费时，个人健康追踪器——例如，测量活动水平和心率——正变得越来越受欢迎。但美国的研究人员将这一想法向前推进了一步可穿戴传感器阵列，可以分析汗液中的代谢物．该设备可以制作成腕带或头带，并且在运动时足够灵活和坚固，使其成为运动员监测自己确切生理状态的理想选择。

“汗液中含有丰富的信息，包括电解质离子、代谢物和蛋白质分子等多种不同的物质。贾维阿里来自加州大学伯克利分校，他领导了这项研究。

可以单独测量这些成分浓度的传感器已经开发出来了。贾维说:“同时测量多个目标非常有吸引力。”“我们的设备包含五个传感器，可以同时测量汗液代谢物(葡萄糖和乳酸)、电解质(钠离子和钾离子)和皮肤温度。”

该设备的葡萄糖和乳酸传感器基于酶促反应，涉及葡萄糖氧化酶和乳糖氧化酶嵌入聚合物薄膜和电极。传感器产生的电信号与相应代谢物的丰度成正比。钠和钾水平是用离子选择电极(ISEs)测量的。该设备还包含一个由金属微线制成的电阻温度传感器。所有传感器产生的信号通过无线方式传输到智能手机上，智能手机上的数据可以通过定制应用程序查看。

Javey说，这项技术超越了现有的可穿戴电子产品，因为它“通过将与皮肤接触的柔性传感器和集成在柔性电路板上的硅集成电路结合在一起，弥合了信号传导、调节、处理和无线传输之间的技术鸿沟”。

研究小组在志愿者的帮助下测试了其汗液采样腕带，并展示了不同的生物标志物是如何随着他们跑步或骑自行车的运动时间和强度而变化的。虽然这种健康监测可能是该技术的首批应用之一，但贾维说，类似的设备可能会在未来的医疗领域得到应用，因为它们测量的代谢物可能是健康的重要指标。例如，汗液中的葡萄糖与血糖密切相关，而血糖是糖尿病患者的重要指标。钠、钾和乳酸水平都与肌肉健康有关。

约翰·罗杰斯他在美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校从事柔性电子学研究，他赞扬了这项研究:“这个新系统的一个令人印象深刻的方面是，它能够在一个平台上同时对多个重要的生物标志物进行高度精确的分析测量。他说:“这项技术既适用于人类生理学的基础研究，也适用于健康状况监测的一系列临床应用。”