物理科技生物学-PHYICA

基于纸张的设备提森田莲美供低功耗、长期的汗液分析方法

化学 2021-12-27 00:02:10

美国物理研究所 纸垫上汗液的蒸发可以用于可穿戴设备中长时间的液体传输

由此形成的干燥的结块盐层将保存感兴趣的生物标记的“时间戳”记录

信用:奥林D

韦列夫和合著者,北卡罗来纳州立大学 人体汗液含有多种生物分子,研究团体正在探索非侵入性医学检测

然而,为研究而分析汗液通常是昂贵的,并且设备通常只在有限的时间内可靠

北卡罗来纳州立大学的研究人员构建了一种纸质设备,作为可穿戴设备的模型,在下一代可穿戴技术中,这种设备可以收集、传输和分析汗水

这种装置使用一种被称为毛细作用的过程,类似于植物中的水分运输,它利用蒸发作用将模仿人体汗液特征的液体吸到传感器上,时间长达10天或更长

他们在《生物微流体学》杂志上讨论他们的工作

这项工作是奥林·韦列夫和迈克尔·迪基的合作,作为国家科学基金会集成传感器和技术先进自供电系统中心的一部分,为研究生蒂莫西·谢伊和塔莫格纳·萨哈的研究提供建议

我们的目标是利用纸张的特性,为更实惠、更长期的设备指明前进的方向

任何分析汗液的设备都存在一个核心问题,那就是汗液中含有盐,一旦蒸发,盐就会沉积在设备上,干扰液体流动

该团队的设备密集地包装了沉积的盐晶体,允许更长时间的使用,并提供了一种研究汗液中化学物质出现时间的方法

“我们预计模型汗液的流动会被干燥垫内盐层的沉积所抑制,”韦莱夫说

“通过跟踪模型汗液的流动,我们惊奇地发现,如此简单的纸张结构可以实现长时间的连续排汗和处理

" 纸质微流体装置还可以用作可佩戴的贴片,用于评估某些疾病的病程或患者对药物治疗的依从性

“长期渗入患者汗液中的生物标记或药物代谢物将被记录在纸垫上,并以时间戳的方式保存下来,供以后分析,类似于保存树木发育记录的年轮,”迪基说

由于液体通过纸张的毛细作用,该设备不需要外部电源

它的低成本也为资源不足的患者提供了廉价的医学检测,这些患者很难获得这种检测

这种皮肤贴片检测可以消除采集血液样本的需要

该团队已经开始了一系列人体试验,以探索该技术如何提供更长期的生物标志物分析,他们希望在大流行安全措施使其可行时恢复试验

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