研究人员发明了一种可穿戴多功能汗液传感系统_业界动态

前言

对于一些医疗监测应用来说，汗液传感代表了一种有前途的替代血液的方法。尽管血液采集是测定化合物的标准，但它需要侵入性的程序和合格的人员，并且不适合连续监测。尿液提供了另一个公认的生物样本，但需要更长的准备程序。此外，尽管其被广泛使用，样品体积的标准化仍然是一个待定的目标。可能的替代生物流体可以是唾液、组织液和眼泪，但它们中的每一种相较于汗液而言都具有一些局限性。汗液很容易获得，它可以按照特定的标准在实验室中复制，它不需要像血液取样这样的侵入性程序，它可以被连续监测，并且它提供了丰富的生物信息。

研究内容

电化学是最常用的传感方法，因为它灵敏度高、样品体积小、成本低、设计简单、易于集成到用于大规模生产的微制造工艺中以及信号解释简单明了。从这个角度来看，很明显，可穿戴传感器在汗液传感以及最近移动医疗和个性化医疗的扩展中发挥着主要作用。在过去几年中已经报道了几个可佩戴电化学装置的例子。尽管如此，尽管有广泛的研究和大量的生物信息，目前的可穿戴生物传感器仍然必须解决几个未解决的问题，包括生物相容性、差的收集、单独的采样和分析、低的多重传感能力。还需要在材料科学方面取得进展，以提高选择性、检测范围和稳定性。随着传感集成和可穿戴技术的不断进步，一些挑战开始得到解决，但仍有很大的改进空间。

洛桑联邦理工学院的研究人员首次制作了一个灵活的和生物相容的锂固体接触离子选择电极(SCISE)，集成在一个完全可穿戴的多传感系统中，用于优化80%的锂药物剂量。集成了低成本的流体技术，以确保传感区域持续存在新鲜汗液，并处理已经测试过的液体，从而避免重复出现的样品处理问题。所有传感器在临床感兴趣的范围内提供线性响应。借助人体模型，在模拟装置上演示了完整的可穿戴式多传感平台的巨大可逆性和选择性。最后，这种可穿戴的生物兼容系统被有效地用于跟踪五名志愿者在体育锻炼中的钠和钾水平。钠离子和钾离子的皮尔逊相关系数分别为0.97和0.81，证明了该技术的巨大潜力。

实验方法

聚酰亚胺(PI)衬底上的定制柔性平台是用光刻技术制造的。然后旋涂聚酰亚胺层，并使用等离子体激活溅射过程执行两个剥离步骤，以有效沉积银和铂。沉积第二聚酰亚胺层作为钝化层，并通过干法蚀刻形成图案。用于保护银免于氧化的薄钛层通过离子束蚀刻(IBE)去除。160个电极孔通过使用厚聚酰亚胺胶带来制造，以避免膜混合物和调节溶液在相邻电极之间的混合，这些孔是在穿孔机的帮助下形成的。