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巴西的研究人員開(kāi)發(fā)了一種由微生物納米纖維素制成的可穿戴汗液傳感器。天然聚合物提供了與下層皮膚的透氣界面，并允許汗水通過(guò)印刷電極進(jìn)行電化學(xué)分析。該系統(tǒng)可以測(cè)量汗液中存在的多種代謝物和生物標(biāo)志物，對(duì)于監(jiān)測(cè)糖尿病等疾病可能有用。

可穿戴式傳感器正在迅速發(fā)展，并在監(jiān)測(cè)各種生物標(biāo)記物方面具有廣闊的前景。但是，開(kāi)發(fā)與皮膚良好接觸的材料是一個(gè)挑戰(zhàn)，許多傳感器（包括基于塑料的薄膜）會(huì)導(dǎo)致汗液積聚在下面，從而阻礙測(cè)量并引起刺激。這些研究人員著手開(kāi)發(fā)一種傳感器，該傳感器可以使下面的皮膚呼吸，并使用天然聚合物來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

微生物納米纖維素是一種100％天然聚合物。它是由糖中的細(xì)菌產(chǎn)生的。與塑料相比，它的主要優(yōu)點(diǎn)是與人體皮膚的界面要好得多。”參與這項(xiàng)研究的研究人員羅布森·羅莎·達(dá)席爾瓦（Robson Rosa da Silva）說(shuō)。“在傷口敷料和其他應(yīng)用中，它已經(jīng)商業(yè)化使用了數(shù)年，但從未作為電化學(xué)傳感器基材進(jìn)行過(guò)研究。納米纖維素是完全透氣的，使汗液可以到達(dá)電極的活性層。”

新的傳感器非常小，只有1.5厘米長(zhǎng)。電極被印刷到納米纖維素膜上，并包含高比例的碳。參與這項(xiàng)研究的另一位研究者Paulo Augusto Raymundo Pereira說(shuō)：“化學(xué)氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的電信號(hào)可以測(cè)量目標(biāo)代謝物的濃度。” 傳感器連接到穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓器通過(guò)電流變化進(jìn)行電化學(xué)測(cè)量。獲得的數(shù)據(jù)被傳輸?shù)接?jì)算機(jī)并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)曲線。”

該設(shè)備可測(cè)量多種生物標(biāo)記，包括葡萄糖，乳酸，鉀和鈉。這些元素或物質(zhì)在血液中循環(huán)，在汗液中也可以檢測(cè)到。因此，糖尿病監(jiān)測(cè)是納米纖維素傳感器的一種可能的應(yīng)用。另一個(gè)是通過(guò)檢測(cè)雌激素來(lái)控制女性的激素。”席爾瓦說(shuō)。