Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Hudplaster biomarkørsensor, der ikke behøver batterier

Billede af en mikrofluidisk enhed designet til at monteres på huden og til at opsamle og analysere mikrolitervolumener af sved. Systemet omfatter kombinerede muligheder inden for elektriske og farvebaserede målinger af svedhastigheden og tabet, samt koncentrationen af ​​glukose, laktat og chlorid og pH-niveauet. Kredit:J. Rogers, Northwestern University

Et internationalt team af forskere har udviklet et hudplaster, der fungerer som en biomarkørsensor - en der ikke behøver batterier. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskabens fremskridt, , gruppen beskriver den nye enhedspatch, og hvordan den virker.

Biomarkørsensorer er blevet populært af enheder som Fitbit, men som forskerne bemærker, de er typisk omfangsrige og måler kun mekaniske aktiviteter. I denne nye indsats, forskerne har skabt en enhed, der måler biologiske processer på arbejde i realtid - et blødt hudplaster, der registrerer information om den indre krop ved at teste svedkomponenter.

Plastret har bittesmå huller, der trækker sved ind, når det er fastgjort til huden. Prøver af sveden bevæger sig naturligt gennem mikrokanaler, der fører til små opsamlingskamre. Hvert af kamrene fungerer som et individuelt teststed. Man måler, hvor meget sved der er blevet produceret, en anden tester pH-niveauer ved farveændringer. Andre har kemiske reagenser, der reagerer med laktat eller glucose. De komponenter, der har brug for strøm, får det fra radiobølger, der udsendes fra elektroniske enheder såsom smartphones. Ligeledes, data fra enheden kan læses af en smartphone (ved hjælp af nærfeltskommunikationsteknologi) og konverteres til en form, der let kan fortolkes af brugeren eller de læger, der behandler dem. Forskerne bemærker, at elementer i sved inkluderer markører for ting som cystisk fibrose, dehydrering og elektrolytniveauer. Plastret kan også give atleter en realtidstest af, hvordan deres krop holder sig under konkurrence.

Billede af en mikrofluidisk enhed designet til at monteres på huden og til at opsamle og analysere mikrolitervolumener af sved. Systemet omfatter kombinerede muligheder inden for elektriske og farvebaserede målinger af svedhastigheden og tabet, samt koncentrationen af ​​glukose, laktat og chlorid og pH-niveauet. Kredit:J. Rogers, Northwestern University

Et plasterformat anses for at være mere behageligt end enheder, der er fastspændt til kroppen, og de er derfor mere tilbøjelige til at blive brugt. Patches kan også bruges i næsten ethvert miljø, herunder under vandet. Forskerne bemærker, at dette gør dem ideelle til individualiserede systemer dedikeret til at overvåge elementer i kroppen, der vedrører specifikke forhold for et givet individ. De bemærker også, at kanaldelen af ​​plasteret er til engangsbrug, hvilket betyder, at plasteret kan bruges flere gange, reducere omkostningerne.

Billede af et fleksibelt mikrofluidisk modul til opsamling af sved og måling af svedfrigivelseshastigheden, det totale tab af sved, koncentrationen af ​​klorid og pH-niveauet. Kredit:J. Rogers, Northwestern University

© 2019 Science X Network