近日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院固體所環(huán)境材料與污染控制研究部黃行九研究員團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)全集成多路腕表，包含高穩(wěn)定的固體接觸層、敏感的傳感器陣列、新型微流通道、高效信號(hào)轉(zhuǎn)換與處理系統(tǒng)以及直觀的數(shù)據(jù)可視化界面，能夠精確識(shí)別汗液中的鉀、鈉、鈣等關(guān)鍵電解質(zhì)離子，用于監(jiān)測人體健康。相關(guān)成果發(fā)表在國際期刊《美國化學(xué)學(xué)會(huì)納米》上。
作為人體自然產(chǎn)物，汗液的作用遠(yuǎn)不止利用水分蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)體表降溫。汗液含有電解質(zhì)、代謝產(chǎn)物、微量元素等多種成分，尤其是電解質(zhì)離子，如鉀、鈉、鈣等，其在體內(nèi)的平衡狀態(tài)對(duì)神經(jīng)傳導(dǎo)、肌肉收縮、心臟跳動(dòng)等生命活動(dòng)至關(guān)重要，其濃度變化往往與多種疾病密切相關(guān)。
與血液、尿液等其他生物流體相比，汗液監(jiān)測有著獨(dú)特優(yōu)勢，它沒有很強(qiáng)的侵入性，也就是無須通過扎針等方式獲取，還可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)長時(shí)間監(jiān)測，極大地提高了使用者的舒適度，因此在健康監(jiān)測和醫(yī)療診斷領(lǐng)域有著巨大潛力。
團(tuán)隊(duì)介紹，此前分析汗液必須依賴大型儀器，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了高穩(wěn)定固體接觸界面，同時(shí)開發(fā)全集成多模塊汗液離子傳感器，使其能夠直接貼合人體表皮，實(shí)時(shí)解析汗液。團(tuán)隊(duì)還通過集成微流控技術(shù)，讓傳感器能以更少的樣本量完成高效分析。結(jié)合無線傳輸技術(shù)，傳感器能實(shí)時(shí)同步數(shù)據(jù)至智能手機(jī)或云端，為用戶提供即時(shí)健康反饋。而且該腕表在存放半年后，仍能夠保持對(duì)人體汗液中鉀、鈉、鈣離子的精準(zhǔn)監(jiān)測，長期可用性十分優(yōu)越。