凯发k8娱乐真人旗舰厅ღღ,凯发k8娱乐旗舰厅ღღ,凯发赞助马竞ღღ。炎炎夏日ღღ,太阳暴晒之下ღღ,光是走在路上就能出一身的汗ღღ。不过擦拭汗水时ღღ,你是否想过ღღ,仅仅通过一滴汗ღღ,就能洞察身体的健康状况?
近日ღღ,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员黄行九团队研发出了包含固体接触材料ღღ、传感器阵列ღღ、微流控芯片ღღ、信号转导与处理及数据可视化等多个模块的全集成多路腕表ღღ,能够精确识别汗液中的钾K8凯发娱乐ღღ、钠ღღ、钙等关键电解质离子ღღ,相当于医疗健康监测的“预报灯”ღღ。相关研究成果日前发表在《美国化学学会纳米》期刊上ღღ。
黄行九介绍ღღ,“汗液作为人体的自然产物ღღ,远不止是利用简单的水分蒸发来实现体表降温那样简单ღღ。汗液蕴藏着丰富的健康信息勇士的信仰无敌版ღღ,是连接内在机能与外界环境的桥梁ღღ,已经成为研究人员监测人体健康的重要渠道ღღ。”
汗液含有电解质ღღ、代谢产物ღღ、药物ღღ、微量元素等多种成分ღღ。尤其是电解质离子ღღ,如钾ღღ、钠ღღ、钙等ღღ,其在体内的平衡状态对神经传导ღღ、肌肉收缩ღღ、心脏跳动等生命活动至关重要ღღ,是维持人体正常生理功能的必需品ღღ。
例如K8凯发娱乐ღღ,钾离子参与心脏肌肉细胞和心肌细胞静息/动作电位的形成勇士的信仰无敌版ღღ,与心脏的正常跳动和节律有着密不可分的联系ღღ,流失过多可能影响心脏跳动和神经肌肉功能ღღ,而钠离子的流失可能导致疲劳ღღ、头晕ღღ、肌肉痉挛等症状ღღ。
因此ღღ,汗液中的离子浓度作为评估人体水分平衡ღღ、神经肌肉功能乃至心脏健康的一个重要指标ღღ,其浓度变化往往与多种疾病密切相关勇士的信仰无敌版ღღ。“通过分析汗液中的离子浓度ღღ,我们就可以监测体内水分平衡ღღ、电解质状态ღღ、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ღღ。”黄行九说道ღღ。
与其他生物流体ღღ,比如血液ღღ、尿液等体液的监测相比ღღ,汗液监测有其独特的优势ღღ:既没有很强的侵入性ღღ,不用扎针ღღ,还可以实现连续长时间监测勇士的信仰无敌版ღღ,极大地提高了使用者的舒适度ღღ,因此在健康监测和医疗诊断领域有着巨大的潜力ღღ。
最初K8凯发娱乐ღღ,汗液成分的化学分析多依赖于大型仪器ღღ。后来ღღ,随着微电子技术和生物传感技术的快速发展ღღ,研究人员开发出了多种更加先进的传感器ღღ,能够直接贴合人体表皮ღღ,实时“解析”汗液勇士的信仰无敌版ღღ,从中获取各种重要的生理指标信息ღღ。
通过集成微流控技术ღღ,传感器能以更少的样本量完成高效分析ღღ;结合无线传输技术ღღ,传感器能实时同步数据至智能手机或云端ღღ,为用户提供即时的健康反馈ღღ。
小小的穿戴设备设计精巧地贴合于皮肤表面K8凯发娱乐ღღ,可随时随地实现微量汗液中电解质离子的检测ღღ,成为当今健康科技的“保护侠”ღღ。
汗液离子传感芯片的核心部件是固体接触层ღღ,其稳定性关乎传感器的应用效果和使用寿命ღღ,是长期可靠运行的关键ღღ。
黄行九强调ღღ,“聚焦电位传感芯片的核心模块ღღ,提高汗液传感器稳定性能ღღ,保障传感界面的稳定性ღღ。只有传感芯片稳了ღღ,才能测得准ღღ、用得久ღღ,这是长期可靠监测的硬指标ღღ。”
因此ღღ,如何设计一个高稳定的固体接触界面ღღ,同时开发全集成多模块汗液离子传感器ღღ,对于多种离子的实时稳定监测极为重要ღღ。
黄行九等人研发的全集成多路腕表包含高稳定的固体接触层ღღ、可批量化生产的传感器阵列ღღ、新型汗液微流通道ღღ、高效信号转换与处理系统ღღ,以及直观的数据可视化界面ღღ,能够精确识别与监测汗液中的钾ღღ、钠ღღ、钙等关键电解质离子ღღ,为人体健康监测提供实时分析和预警ღღ。
值得一提的是ღღ,该腕表即使在存放半年后ღღ,仍能够保持对人体汗液中钾ღღ、钠ღღ、钙离子的精准监测ღღ,长期可用性远超其他多种传感芯片ღღ。
黄行九介绍ღღ,“这项研究深刻融入了材料设计ღღ、界面机理研究ღღ、传感器芯片量产ღღ、模块化完全集成等多方面的综合考量ღღ,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ღღ。”
黄行九表示ღღ,未来ღღ,汗液传感器的研发将融合材料科学ღღ、化学ღღ、生物学ღღ、医学ღღ、电子工程与微纳制造等多学科技术K8凯发娱乐ღღ,使得汗液监测更加精确ღღ、全面和深入ღღ,让人们能够更加方便ღღ、快捷地获取身体的健康信息ღღ,为人们的生活带来更多的便利和安心ღღ。(来源ღღ:中国科学报王敏 蔡鑫)