(原标题:Analysing your sweat could be the next big thing in health tech)
作者 | 乐邦
出品 | 网易科技《知否》栏目组(大众号:tech_163)
得益于新一代传感器技能,汗水正在协助解开人类健康和运动体现的隐秘。
科技公司和生物化学研讨人员早就意识到汗水在科研上的或许性,且一向在致力于打造传感器,以便监测和解说汗液来用于各种用处,如确诊疾病和协助运动员前进成果。可以剖析人体汗液的传感器现已呈现了十多年,但跟着传感器规划和技能近年来的前进,该类传感体系才敏捷走向商业化。
除了水以外,汗液还含有身体排泄的各种其他物质。正是那些物质让人们得以了解身体的内部运作,了解身体是否健康。
斯坦福大学的研讨人员在论文中写道,“汗液供给了许多关于患者健康状况的信息,并且很简单获取,因而适合于穿戴式、非侵入性的生物传感。汗液中含有重要的电解质、代谢物、氨基酸、蛋白质和激素,可以经过它来监测代谢性疾病、生理状况或人的醉酒程度。”
Nextflex和GE Electronics一向在研制一种传感器,来经过追寻汗液的量和成分来监测脱水状况。Nextflex战略项目主管斯科特·米勒表明,“假如咱们可以追寻自己出汗的速度,或许还能一同追寻汗水中的浓度,咱们就能真实开端了解身体的水合状况。”该体系现已在水兵飞行员身上进行了测验,意在盯梢他们在作业时的水合状况。
汗液传感器的效果或许不只限于监测身体状况。斯坦福大学的一个团队现已打造了一个可丈量汗液中的皮质醇(有时被称为“压力荷尔蒙”)的传感器。尽管这种传感器在未来或许对监测压力很有用,但在短期内,它们更有或许用于盯梢皮质醇水平过高或过低的疾病,比方爱迪生氏病或库欣综合征。
研讨人员现已在就汗液传感的医学运用打开研讨。以糖尿病患者很难消化的葡萄糖为例。为了监测血液中的葡萄糖水平,糖尿病患者一般需求刺破手指,挤出一滴血,然后用一个微型监测器来进行检测。用传感器检测替代侵入性检测,会减轻糖尿病患者的自我检测担负;汗液监测的可行性正在被探求。
除了监测人体对某些疾病的医治的反响以外,汗液传感器终究或许还会被用于改进囊性纤维化等疾病的确诊。囊性纤维化是一种导致寿数缩短的遗传疾病,现已在选用汗液检测手法来进行确诊,但检测成果要几天才干出来。规范的汗液测验会丈量汗液中氯离子的浓度,以此作为疾病的依据;依据传感器的测验会运用相同的原理,但操作起来要简单得多,并且可以当即得出成果。
血液剖析一向是医学上丈量人体各种物质水平的默许方法,但血液能告知你的东西是有限的,并且血液搜集也既费时又苦楚。经过汗液感应,医疗人员可以搜集较长时间内的数据——例如,电解质水平在一天中怎么改变——而抽血只能供给一次性的信息。跟着剖析汗液所需的电子设备变得越来越小,未来或许可以在手腕上进行实时数据剖析。
那么,为什么汗液剖析在医学上不受欢迎呢?
汗液的搜集和剖析作业一向以来都费时吃力,因而这一范畴的研讨相对较少。
美国西北大学材料科学与工程教授约翰·罗杰斯(John Rogers)一向致力于打造可弹性的汗水传感器。他说道,“许多的不确定性来自生物学层面,而这些设备可以很好地进行丈量,这是毫无疑问的。咱们可以量化汗液中各种成分的浓度。我以为最大的问题是汗液化学与血液化学之间的相关性。”
到目前为止,业界关于汗液传感器的抱负装备还没有达到一致:有的依据生化剖析,有的依据生物电。前者经过丈量汗液的电导率来核算电解质水平,后者则直接丈量汗液的成分。这些信息要么由微控制器就地剖析,要么运用NFC或蓝牙等无线规范传回外部体系进行剖析。其他的体系则运用智能手机运用扫码所用的那种传感器,依据传感器在汗液中的色彩改变来丈量电解质水平。
汗液剖析还存在其他问题:汗液的成分因人而异,甚至在同一个人身上,汗液的成分也或许因饮食习惯等要素而改变,因而体系将需求习惯个人共同的汗液形状。
汗液传感器还有一些技能问题需求处理。从长远来看,汗液传感体系将需求尽或许地有弹性和可弹性,这样才干保证它们适用于任何类型的皮肤。
汗液传感器背面的电子和材料科学或许还需求进行一些改进,但它的确具有诱人的远景:在未来,一些医学测验将可以在家里进行,你只需求一个可穿戴的贴片。更重要的是,它有望让顾客和工作运动员可以依据全新的数据来历来提高运动体现。
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