近日，研究人员利用一种创新性3D打印技术开发出了可穿戴汗液传感器 “sweatainer”，在汗液分析方面取得了重大突破。相关研究发表在杂志《Science Advances》上。
汗液不仅是运动锻炼效果的表征，也蕴含着健康状况的重要信息，提供有关脱水，疲劳，血糖水平甚至严重疾病（如囊性纤维化，糖尿病和心力衰竭）的线索。夏威夷大学的研究人员利用一种创新性3D打印技术开发出了可穿戴汗液传感器 “sweatainer”，在汗液分析方面取得了重大突破。相关研究于近日发表在杂志《Science Advances》上，题为“Skin-interfaced microfluidic systems with spatially engineered 3D fluidics for sweat capture and analysis”。
1、可穿戴汗液传感器
研究人员利用增材制造（3D打印）开发了一种新型的可穿戴汗液传感器“sweatainer”，拓展智能可穿戴汗液设备的功用。sweatainer是一款小型可穿戴设备，其尺寸类似于儿童贴纸，可用于收集和分析汗液，以为未来健康监测提供线索。这款可穿戴汗液传感器组合多种传感器，通过整合手机可穿戴汗液感应系统，可实现对汗液的实时分析。
用于收集和分析汗液的3D打印表皮微流体设备的示意图和光学图像 | CHUNG-HAN WU et al.
“3D打印技术为可穿戴汗液传感器提供了一种全新的设计模式，允许我们创造处具有前所未有的复杂性的流体网络和特征，为可穿戴汗液传感器带来了全新设计范式。这种方法的巨大商业和医用机遇，实现了智能可穿戴运动设备的创新应用和成本效益。”助理教授Tyler Ray表示。
用于连续汗液分析的3D CBV设计 | CHUNG-HAN WU et al.
2、高效且具有成本效益的方法
传统的汗液收集方法是使用绷带或带子将吸收垫或微径管（非常细的管道）压在皮肤表层上，以捕获汗液从皮肤中排出的过程。这些技术往往需要受过训练的人员进行操作，并且需要特殊的处理和昂贵的实验室设备。近期研究人员研发出的可穿戴汗液传感器解决了其中的一些难题，但这些设备仍然是一次性的。当设备装满汗液时，就必须将其取出并停止汗液收集。
sweatainer的一个独一无二的特征就是它的“多次吸收”汗液收集法：可多次、单独收集汗液样本，既可直接在装置上分析研究，也可送往实验室研究。受临床血液采样中使用的真空采血管的启发，这一进步不仅使汗液收集更加高效，而且为居家检测、储存样本以进行未来研究以及与现有健康监测方法集成等方面开辟了新的可能性。
Sweataner研究 | CHUNG-HAN WU et al.
研究表明，sweatainer系统的实地研究突出了这一突破性技术的真实潜力。研究人员希望借助sweatainer所建立的蓝图，继续推动创新，创造一个更加便捷、普及、洞察力更强的个人健康监测的未来。
内容来源：https://www.hawaii.edu/news/2023/05/03/sweatainer-health-device/
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg4272
