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监测健康状况只需“一滴汗”

中国科学院合肥物质院成功研发全集成多路腕表

时间:2024-06-17 09:35:33 
摘要

  近日,中国科学院合肥物质院固体所环境材料与污染控制研究部黄行九团队成功研发全集成多路腕表,能够精确识别汗液中的钾、钠、钙等关键电解质离子,从而监测出人体健康状况。相关研究成果发表在ACS Nano国际期刊上。

  黄行九介绍,人体分泌的汗液含有电解质、代谢产物、药物、微量元素等多种成分。尤其是电解质离子,如钾(K+)、钠(Na+)、钙(Ca2+)等,其在体内的平衡状态对神经传导、肌肉收缩、心脏跳动等生命活动至关重要,是维持人体正常生理功能的必需品。汗液中的离子浓度作为评估人体水分平衡、神经肌肉功能乃至心脏健康的一个重要指标,其浓度变化往往与多种疾病密切相关。

  “通过分析汗液中的离子浓度,我们就可以监测体内水分平衡、电解质状态、能量代谢情况乃至一些疾病等潜在健康问题的早期预警信号。”黄行九表示。

  与血液、尿液等体液的监测相比,汗液监测有独特的优势。它既没有很强的侵入性,比如不用扎针,也可以实现连续长时间监测,极大地提高了使用者的舒适度,因此在健康监测和医疗诊断领域有着巨大的潜力。

  黄行九带领团队在汗液监测上做研究,开发出更加先进的传感器,能够直接贴合人体表皮,实时“解析”汗液,从中获取各种重要的生理指标信息。他们研发出的全集成多路腕表,包含高稳定的固体接触层、敏感的传感器阵列、新型微流通道、高效信号转换与处理系统,以及直观的数据可视化界面,能够精确识别汗液中的钾、钠、钙等关键电解质离子。

  值得一提的是,该腕表即使存放半年后,仍能保持对人体汗液中钾、钠、钙离子的精准监测,长期可用性远超其他多种传感芯片。该研究深刻融入了材料设计、界面机理研究、传感器芯片量产、模块化完全集成等多方面,为推动多种技术融合的可穿戴电化学汗液传感器提供了更多可能性。(记者 刘小容 通讯员 蔡鑫)

来源: 合肥日报  作者:   编辑:刘心珠
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