实时汗液分析:可穿戴传感器检测速率、电解质和代谢物
加州大学伯克利分校,加利福尼亚州
可穿戴传感器可实时测量出汗率以及汗液中的电解质和代谢物。 (图片:Bizen Maskey,顺天国立大学)研究人员开发了可穿戴皮肤传感器,可以检测人汗液中的成分。使用传感器,监测排汗可以绕过抽血等更具侵入性的程序,并提供脱水或疲劳等健康问题的实时更新。传感器设计可以使用卷对卷加工技术快速制造,该技术本质上是将传感器打印到塑料片上。
这些传感器用于监测正在锻炼的志愿者和其他正在经历化学诱导出汗的人的出汗率以及汗液中的电解质和代谢物。这些传感器可靠、可重复,并且可以按比例制造,因此可以将多个传感器放置在身体的不同部位。
这些传感器可以使用卷对卷加工技术快速制造,该技术将传感器打印到塑料片上。 (图片来源:Antti Veijola,VTT)新的传感器包含一个螺旋微型管或微流体,可以吸走皮肤上的汗水。通过跟踪汗液通过微流体的速度,传感器可以报告一个人的出汗量或出汗率。微流体还配备了化学传感器,可以检测钾、钠等电解质以及葡萄糖等代谢物的浓度。卷对卷加工能够以低成本大批量生产一次性贴剂。
为了更好地了解汗液对人体实时健康状况的影响,研究人员首先将汗液传感器放置在志愿者身体的不同部位,包括前额、前臂、腋下和上背部,并测量他们骑健身车时的出汗率以及汗液中的钠和钾含量。他们发现,局部出汗率可以表明运动过程中身体的整体液体流失情况,这意味着跟踪出汗率可能是一种在运动员可能过于用力时提醒他们的方法。
使用这些可穿戴设备,研究人员可以连续收集身体不同部位的数据,以了解局部汗液流失量如何估算全身液体流失量等。他们还使用传感器比较了健康人和糖尿病患者的汗液葡萄糖水平和血糖水平,发现单次汗液葡萄糖测量不一定能表明一个人的血糖水平。
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