生物医学科学家正在努力创造更多的无痛疾病检测和治疗方法。一个简单的血液测试信息量很大，但却会引起许多人的强烈焦虑。现在，2019年11月25日发表在该杂志上的一篇新论文报告了一种新型可穿戴传感器，它可以成功地适应大规模生产，非常灵活，并可以根据汗液分析来读取血液中的代谢物和营养物质。
汗水传感器
之前的研究已经导致许多汗液传感器的开发，用于检测和测量血液中高浓度的物质，如盐、葡萄糖和乳酸盐。这些传感器不仅不能检测低浓度的分析物，而且它们也不能同时检测多个分析物，而且它们的制造通常在大规模上受到限制。
目前的传感器更加敏感，能够检测选定化合物的微小水平。更重要的是，它可以更容易地大规模生产，提高成本效益。
这种传感器很重要，因为它们可以持续监测患有慢性疾病的病人，这些疾病不会立即造成危险，但可能导致危及生命的并发症。例如心血管疾病、糖尿病和肾病。在所有这些情况下，血液中某些营养物质或代谢物的水平都会发生变化，意识到这些变化可能会帮助医生更好地治疗病人，而不必重复抽血。
研究人员说，汗液传感器在检测血液中反映健康变化的分子变化方面有很大用处。这是以一种快速、无痛和持续的方式进行的，允许以与病例相关的方式观察每个患者，加快诊断并确保早期干预。
微流体和汗水传感器
目前的研究重点是微流体传感器设备。微流体使用非常微量的液体，通过比0.25毫米窄的极细通道流动。因此，这些传感器使用非常微量的汗水，减少了蒸发或污染的机会，从而提高了结果的准确性。该设备实际获取新鲜汗水的测量，因为它供应和流过这些微通道，并显示这些值如何随时间变化。
微流控穿戴式传感器大多是使用一种称为光刻-蒸发过程的通道蚀刻技术制造的。这既复杂又资本密集。
然而，目前的研究使用激光雕刻在石墨烯上制造传感器。石墨烯是一种与石墨排列方式相同的二维碳片。在塑料板上用二氧化碳激光蚀刻来制造传感器和微流体通道。这是一种非常常见的激光，甚至可以在家里DIY工匠使用。
传感器测试
研究人员选择了四个参数来测量他们的传感器——血液中酪氨酸和尿酸的水平，心率和呼吸频率。酪氨酸是某些代谢性疾病、肝病、饮食紊乱以及精神和大脑紊乱的标志。
高尿酸水平见于痛风，这是一种关节疼痛的炎症，是由于尿酸晶体的形成。最常见的发现在关节的脚，痛风可以是一种致残的条件，并正在成为一个全球性的问题。研究人员在健康人和病人身上测试了传感器。在酪氨酸测试中，他们使用了两组人:运动员和健康状况一般的人。酪氨酸水平受健康水平的影响。不出所料，传感器显示运动员体内水平较低。在禁食的健康人群中测试尿酸水平，然后在他们吃了富含嘌呤化合物的食物后重复测试尿酸水平。嘌呤是代谢时产生尿酸的食物分子。餐后尿酸水平上升。当在痛风患者中测试时，传感器显示尿酸水平远高于健康人群。
为了更有力地证明其准确性，研究人员还对这些患者和健康对照组进行了血液测试。他们发现，无论使用哪种方法，测量结果都非常一致。
影响
科学家们希望以较低的成本制造出这种敏感的设备，这将促使那些需要密切关注诸如痛风、糖尿病和心血管疾病等健康状况的患者最终在家中使用它们。知道自己目前健康状况的患者甚至可以根据需要调整药物或饮食，以改善健康状况。
研究员高伟说:“考虑到异常循环营养物质和代谢物与许多健康状况有关，从这种可穿戴传感器收集的信息对研究和医疗都将是无价的。”
