ScienceDaily
2019_278_8

Novi senzorji, ki so enostavni za proizvodnjo, lahko v realnem času zagotavljajo meritve hitrosti znojenja ter elektrolitov in metabolitov pri potenju.

Vam zbadanje z iglo ni prijetno? Skupina znanstvenikov na kalifornijski univerzi v Berkeleyju razvija nosljive senzorje za kožo, ki lahko zaznajo, kaj vse se nahaja v vašem znoju.

Skupina znanstvenikov razvija nosljive senzorje za kožo, ki lahko zaznajo, kaj vse se nahaja v vašem znoju. V članku ekipa opisuje zasnovo senzorjev, ki jih je mogoče hitro izdelati s tehniko obdelave “roll-to-roll”, ki senzorje v bistvu natisne na list plastike, kot črke na papirju. Senzorji lahko v realnem času zagotavljajo meritve hitrosti znojenja, elektrolitov in presnovkov v znoju.

Upajo, da bi nekega dne spremljanje znojenja lahko preseglo potrebo po bolj invazivnih postopkih, kot je odvzem krvi, in sproti posodabljalo zdravstvene težave, kot sta dehidracija ali utrujenost.

Uporabili so senzorje za spremljanje hitrosti znojenja, elektrolitov ter presnovkov v znoju od prostovoljcev, ki so se ukvarjali s telovadbo, in drugih, ki so imeli kemično povzročeno potenje.

“Za to potrebujemo senzorje, ki so zanesljivi, ponovljivi in ki jih lahko izdelamo v večji količini, tako da lahko več senzorjev postavimo na različne točke telesa in jih postavimo na številne osebe,” je dejal Javey, ki deluje tudi kot znanstvenik v Nacionalnem laboratoriju Lawrence Berkeley.

Novi senzorji vsebujejo spiralno mikroskopsko ali mikrofluidično cev, ki zbira znoj s kože. S sledenjem, kako hitro se znoj premika skozi mikrofluidiko, lahko senzorji poročajo o tem, koliko se človek znoji ali koliko je znoja.
Mikrofluidi so opremljeni tudi s kemičnimi senzorji, ki lahko zaznajo koncentracijo elektrolitov, kot sta kalij in natrij, in presnovki, kot je glukoza.

“Obdelava po načelu roll-to-roll omogoča visoko proizvodnjo obližev za enkratno uporabo z nizkimi stroški,” je dejal Jussi Hiltunen iz podjetja VTT. “Akademske skupine dobijo veliko koristi od roll to roll tehnologije, ko število testnih naprav ne omejuje raziskav. Poleg tega povečana izdelava kaže na možnost uporabe koncepta zaznavanja znoja v praktičnih aplikacijah.”

Da bi bolje razumeli, kaj lahko znoj govori o zdravju človeškega telesa v realnem času, so raziskovalci najprej na telesa prostovoljcev postavili senzorje znojnic na različne točke – vključno s čelom, podlaktjo, pazduho in zgornjim delom hrbta – ter izmerili njihovo stopnjo znojenja, vsebnost natrija in kalija v znoju, medtem ko so se vozili na kolesu za vadbo

Ugotovili so, da lahko lokalna hitrost znojenja kaže na celotno izgubo tekočine v telesu med vadbo, kar pomeni, da bi lahko s sledenjem hitrosti znojenja športnikom sporočili, da se preveč priganjajo.

S senzorji so tudi primerjali raven glukoze v znoju in raven glukoze v krvi pri zdravih in bolnikih s sladkorno boleznijo ter ugotovili, da enotno merjenje glukoze v znoju ne more nujno navesti človekove ravni glukoze v krvi.

“Veliko upanja je, da bi neinvazivni testi znoja lahko nadomestili diagnosticiranje krvi in spremljanje sladkorne bolezni, vendar smo pokazali, da ni enostavne povezave med znojem in ravnijo glukoze v krvi,” je povedala Mallika Bariya, diplomirana študentka materialov in inženirstva na UC Berkeley, in drugi glavni avtor na prispevku. “To je pomembno, da skupnost ve, da se bomo v nadaljevanju osredotočili na raziskovanje individualiziranih ali večparametrskih korelacij.”

To delo so podprli NSF Nanomanufacturing Systems for Mobile Computing in Mobile Energy Technologies (NASCENT), Berkeleyjev senzorski in aktuatorski center (BSAC) in Bakarjeva štipendija.

Vir:
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/08/190816191428.htm

www.sciencedaily.com