《Science Advances》:夏威夷大學(xué)的研究者3D打印可穿戴汗液傳感器

汗液是一種生物體液，適用于非侵入性的身體化學(xué)監(jiān)測(cè)。傳統(tǒng)的收集汗液的方法使用吸收墊或微孔管，通過(guò)帶子或皮帶將汗液壓在表皮上，以在汗液從皮膚中流出時(shí)將其捕獲。這種方法需要經(jīng)過(guò)專門訓(xùn)練的人員、特殊的操作和昂貴的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，不適合實(shí)時(shí)汗液分析，而且容易造成樣本污染或丟失。而具有集成微流控結(jié)構(gòu)和傳感功能的皮膚接口可穿戴系統(tǒng)為監(jiān)測(cè)自然生理過(guò)程產(chǎn)生的信號(hào)提供了強(qiáng)大的平臺(tái)。



2023年5月，南極熊獲悉，來(lái)自美國(guó)夏威夷大學(xué)的學(xué)者，利用增材制造技術(shù)設(shè)計(jì)了一類獨(dú)特的表皮微流體（“epifluidic”）設(shè)備。一種稱為“sweatainer”的 3D 打印流控平臺(tái)通過(guò)制造具有以前無(wú)法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜架構(gòu)的流體組件，展示了真正的微流體3D設(shè)計(jì)空間的潛力。他們的研究?jī)?nèi)容已經(jīng)發(fā)表在了《Science Advances》上，題目為《Skin-interfaced microfluidic systems with spatially engineered 3D fluidics for sweat capture and analysis》(《具有空間工程3D流體皮膚接口微流控系統(tǒng)，用于汗液捕獲和分析》)



高效且具有成本效益的方法
“汗水”與人們的健康信息重要相關(guān)，它可以提供脫水、疲勞、血糖水平甚至囊性纖維化、糖尿病和心力衰竭等嚴(yán)重疾病的線索。研究人員通過(guò)名為“sweatainer”的創(chuàng)新 3D 打印可穿戴汗液傳感器，在汗液分析方面取得了巨大飛躍。

研究人員利用增材制造（3D 打?。╅_(kāi)發(fā)了一種新型可穿戴汗液傳感器，擴(kuò)展了可穿戴汗液設(shè)備的功能。

●Sweatainer 是一種小型可穿戴設(shè)備，大小類似于兒童貼紙，可以收集和分析汗液，能夠進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)。

●Sweattainer 的一個(gè)獨(dú)特之處在于它的“多次抽取”汗液收集方法，允許收集多個(gè)單獨(dú)的汗液樣本，以便直接在設(shè)備上或發(fā)送到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。

●受臨床采血中使用的真空采血管的啟發(fā)，這一進(jìn)步不僅使汗液收集更加高效，而且為家庭檢測(cè)、儲(chǔ)存樣本以供未來(lái)研究以及與現(xiàn)有健康監(jiān)測(cè)方法相結(jié)合開(kāi)辟了新的可能性。

●研究人員利用打印的傳感器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，突出了這項(xiàng)突破性技術(shù)的實(shí)際功能。同時(shí)，研究人員希望繼續(xù)推動(dòng)改領(lǐng)域的創(chuàng)新，以使得人們能夠更容易地進(jìn)行健康檢測(cè)！



增材制造的優(yōu)勢(shì)
AM用于制造汗液傳感器允許定制自由的幾何形狀，并簡(jiǎn)化臨床工作，促進(jìn)了超低濃度汗液生物標(biāo)志物的量化。本研究提供的含液傳感器實(shí)現(xiàn)了多抽汗收集，代表著汗液分析領(lǐng)域向前邁出的一大步！

原文鏈接：doi: 10.1126/sciadv.adg4272