新型可穿戴传感器可检测人体汗液中多种化合物

2022-08-19 14:52     新浪网

8月19日上午消息,据报道,如果你曾经抽过血,无论是检查你的胆固醇、肾功能、激素指数、血糖,还是作为全面体检的一个环节,你可能不禁会想--为什么一定要抽出血液才能检测相关身体指数?难道没有一种更简单、痛苦更少的方法吗?

目前,美国加州理工学院医学工程副教授高伟(音译)和同事乔安妮·威伦斯(JoAnne Willens)等人经过多年研发设计,现最新研制一款专注于医疗应用的可穿戴传感器,该技术代表了迄今为止检测最精确、最灵敏的技术迭代。

图中是汗液监测传感器,较大的弯曲部是刺激排汗的电极。

威伦斯说:"我们之前设计过可穿戴汗液传感器,但有很多生物指标是需要检测的,此前我们无法技术实现,也没有更好的策略方案,之前设计的可穿戴汗液传感器依赖嵌入其中的酶物质,来检测有限数量的相关化合物,虽然传感器中使用的抗体可探测到低浓度样本中更多的化合成分,但该技术存在一个很大的缺点--传感器中的抗体仅能使用一次,这将意味着该传感器是高损耗装置,实用性并不强。"

最新设计的可穿戴传感器进行了大幅升级,其中包括:分子印迹聚合物技术,分子印迹聚合物就像人造、可重复使用的抗体,为了更深入地介绍该传感器是如何工作的,他们解释称,设想存在一个形状像加号的物体,如果在该物体上倾倒硅橡胶,使橡胶变硬,然后再将分子从橡胶中分离出来,就会获得一个加号形状中空的橡胶块,只有相同大小和形状的物体才能很好地匹配这个中空结构,这就是分子印迹聚合物的工作原理,但大小规格要小很多。例如:如果人们想制造一个能检测谷氨酰氨基酸的传感器,就需要制备含有谷氨酰胺分子的聚合物,然后通过化学过程去除谷氨酰胺,这样就会获得一个带孔的聚合物,形成与谷氨酰胺完全相同。

最新设计的可穿戴传感器创新之处在于这种特殊条件形成的聚合物能与一种材料结合在一起,该材料在接触人体汗液时,在施加电压下会被氧化或者还原。

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