Bild på en mikrofluidisk enhet utformad för att monteras på huden och för att samla in och analysera mikrolitervolymer av svett. Systemet inkluderar kombinerade möjligheter för elektriska och färgbaserade mätningar av hastighet och svettförlust, såväl som koncentrationerna av glukos, laktat och klorid och pH-nivån. Kredit:J. Rogers, Northwestern University
Ett internationellt team av forskare har utvecklat ett hudplåster som fungerar som en biomarkörsensor – en som inte behöver batterier. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskapens framsteg, , gruppen beskriver den nya enhetspatchen och hur den fungerar.
Biomarkörsensorer har blivit populära av sådana enheter som Fitbit, men som forskarna noterar, de är vanligtvis skrymmande och mäter endast mekaniska aktiviteter. I denna nya ansträngning, forskarna har skapat en enhet som mäter biologiska processer på jobbet i realtid – en mjuk hudplåster som upptäcker information om den inre kroppen genom att testa svettkomponenter.
Plåstret har små hål som drar in svett när det fästs på huden. Prover av svetten rör sig naturligt genom mikrokanaler som leder till små uppsamlingskammare. Var och en av kamrarna fungerar som en individuell testplats. Man mäter hur mycket svett som har producerats, en annan testar pH-nivåer genom färgförändringar. Andra har kemiska reagenser som reagerar med laktat eller glukos. Komponenterna som behöver ström får den från radiovågor som sänds ut från elektroniska enheter som smartphones. Likaså, data från enheten kan läsas av en smartphone (med hjälp av närfältskommunikationsteknik) och konverteras till en form som lätt kan tolkas av användaren eller läkare som tar hand om dem. Forskarna noterar att element i svett inkluderar markörer för saker som cystisk fibros, uttorkning och elektrolytnivåer. Plåstret kan också ge idrottare ett realtidstest av hur deras kropp håller sig under tävling.
Bild på en mikrofluidisk enhet utformad för att monteras på huden och för att samla in och analysera mikrolitervolymer av svett. Systemet inkluderar kombinerade möjligheter för elektriska och färgbaserade mätningar av hastighet och svettförlust, såväl som koncentrationerna av glukos, laktat och klorid och pH-nivån. Kredit:J. Rogers, Northwestern University
Ett lappformat anses vara bekvämare än enheter som är fastspända på kroppen, och de är därför mer benägna att användas. Plåster kan också användas i nästan alla miljöer, inklusive under vattnet. Forskarna noterar att detta gör dem idealiska för individualiserade system dedikerade till att övervaka element i kroppen som hänför sig till specifika förhållanden för en given individ. De noterar också att kanaldelen av plåstret är av engångstyp, vilket innebär att plåstret kan användas flera gånger, minska kostnaderna.
Bild på en flexibel mikrofluidikmodul för att samla upp svett och mäta hastigheten för svettfrisättning, total svettförlust, koncentrationen av klorid och pH-nivån. Kredit:J. Rogers, Northwestern University
© 2019 Science X Network
