阿卜杜拉国王科技大学 传感器系统的示意图，显示了汗液滴是如何被导向涂有酶的电极的，该酶可以检测低浓度的目标化合物
信用:在参考文献1的许可下复制&复制；2019约翰·威利父子公司 下一代健身传感器可以通过对体液的无创检测，让人们对人类健康有更深入的了解
在KAUST开发的弹性贴片可以帮助这种方法，使其更容易分析汗液中的关键生物标志物
人体汗液中含有微量的有机分子，这些分子可以作为可测量的健康指标——例如，葡萄糖的波动可能会导致血糖问题，而高水平的乳酸可能是缺氧的信号
为了检测这些分子，研究人员正在开发一种灵活的原型，它可以贴在皮肤上，引导汗液流向特殊的涂有酶的电极
酶-底物结合的特殊性质使这些传感器能够电检测非常低浓度的目标化合物
然而，酶生物传感器的一个障碍是它们相对较短的寿命
“尽管人类的皮肤非常柔软，但它可以将生物传感器上的酶层剥离，”博士雷永久说
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KAUST的学生
Husam Alshareef团队的雷和他的同事现在已经开发出一种可穿戴系统，该系统可以处理严酷的皮肤接触，并提供改进的生物标记检测
他们的设备运行在一种被称为MXene的薄而平的陶瓷上，这种陶瓷类似于石墨烯，但包含碳和钛原子的混合物
根据最近的研究，这种二维材料的金属导电性和低毒性使其成为酶传感器的理想平台
纳米技术驱动的电极有助于解决利用汗液实时评估生物状况的挑战
信用:& copyKAUST 2019 该团队将微小的染料纳米粒子附着在MXene薄片上，以提高其对过氧化氢的敏感性，过氧化氢是汗液中酶催化反应的主要副产物
然后，他们将薄片包裹在机械强度很强的碳纳米管纤维中，并将复合材料转移到一层膜上，该膜设计成可以吸汗而不会聚集汗水
葡萄糖或乳糖氧化酶的最终涂层完成了电极组装
这种新的电极可以反复换入或换出一种有弹性的聚合物贴片，这种贴片既能吸收汗液，又能将过氧化氢的测量信号传输到外部来源，如智能手机
当研究小组将生物传感器放入骑固定自行车的志愿者佩戴的腕带中时，他们发现汗液中的乳糖浓度随着锻炼强度的增加而上升和下降
葡萄糖水平的变化在汗液中也能像在血液中一样被精确跟踪
领导该项目的阿尔沙雷夫说:“我们正在传感器倡议的框架下与考斯特和国际合作者合作，将微型发电机集成到补丁中。”
“这将使该补丁能够为个性化健康监控创造自己的能力
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