Les détecteurs portables traduisent la composition dynamique de sueur

Un détecteur portable neuf de peau développé à l'Université de Californie dans Berkeley peut être très utile pour nous aider à comprendre comment la composition chimique du fuselage change dans une foule de situations. Par exemple, ces petits dispositifs correction correction ont pu trouver la présence des éditions comme la fatigue ou la déshydratation.

Les scientifiques ont parfois regardé la sueur en tant que refléter les produits chimiques de fuselage. Cependant, ceci reste pour être prouvé. Les détecteurs actuels sont conçus pour être fabriqués en série à la grande vitesse, permettant à de grandes études d'être effectuées sur la sueur, qui peut aider à définir le contrat à terme de cet inducteur.

Dans la présente étude, les détecteurs novateurs ont été utilisés pour regarder le régime de la production de sueur et de sa composition en termes de sels et glucose. La sueur liée à l'exercice et iontophore-induite a été examinée dans les volontaires. Iontophores sont des substances qui stimulent pour suer la production.

Les détecteurs portables neufs développés par des scientifiques chez Uc Berkeley peuvent fournir des mesures en temps réel de régime de sueur et électrolytes et métabolites en sueur. Crédit d
Les détecteurs portables neufs développés par des scientifiques chez Uc Berkeley peuvent fournir des mesures en temps réel de régime de sueur et électrolytes et métabolites en sueur. Crédit d'image : Bizen Maskey, université de ressortissant de Sunchon

Le chercheur Ali Javey dit, « l'objectif du projet n'est pas simplement d'effectuer les détecteurs mais le début pour faire on des études soumises et pour voir ce que suer nous indique -- Je dis toujours « se traduire » composition suée. »

Les détecteurs ont été positionnés aux endroits stratégiques comme le front, l'avant-bras, l'aisselle et le haut du dos, sur les usagers qui ont alors conduit une bicyclette d'exercice. Leurs mesures ont prouvé que le régime des niveaux d'électrolyte de sueur de production de sueur a marqué avec l'épuisement liquide lié à l'exercice d'électrolyte. Usé comme bracelets ou bandeaux, ceci pourrait offrir une manière simple de prévoir la déshydratation et le temps réel de déséquilibre d'électrolyte pendant l'exercice tendu. À l'avenir, les chercheurs espèrent inclure un détecteur de température résistif aussi bien pour compenser l'effet de la température sur les détecteurs électrochimiques.

Deuxièmement, la sueur iontophore-induite a été examinée. Cette méthode a montré des différences important avec le type de sueur, si lié à l'exercice ou des différences iontophoretic et ainsi que de jour en jour.

Troisièmement, les chercheurs ont exécuté une comparaison de sang et des taux de glucose de jeûne de sueur dans les participants en bonne santé et diabétiques. Les méthodes précédentes n'ont pas pu réaliser une comparaison instantanée due aux retards inévitables à rassembler assez sués pour la mesure, ainsi que la nécessité d'employer un niveau ramené à une moyenne. Les détecteurs actuels ont permis des mesures immédiates et sensibles de sang et de glucose de sueur en même temps. Ceci a prouvé que les tests uniques du glucose de sueur n'étaient pas un indicateur très précis de la concentration en glucose sanguin.

L'étude actuelle est remarquable pour son usage d'une procédure rotatoire d'écran-impression de roulis-à-roulis, dans laquelle des détecteurs sont estampés en circuit à un roulis en plastique comme tant de mots sur un rouleau de papier journal. C'est une avance grande au-dessus des procédés plus anciens de lithographie et gravure qui exigent un certain nombre d'opérations, dans son modèle robotisé de production de masse établi pour l'impression uniforme ultra-rapide de grand-substrat. Ceci permet aux détecteurs in situ en temps réel d'être produits par un procédé de haut-débit. L'avantage pratique est la disponibilité abondante des détecteurs qui sont fiables, précis et reproductibles pour des applications scolaires et pratiques.

Le processus de fabrication a été établi en collaboration avec le centre de recherche technique de VTT de la Finlande. Dit Jussi Hiltunen de VTT, le « traitement de Roulis-à-roulis active la production à fort débit des corrections remplaçables à bas pris. »

La détection de sueur est une voie potentiellement plus facile d'évaluer les niveaux des substances de fuselage variées aux remarque-de-soins et sans devoir entraîner le sang ou le bâton dans les pointeaux. Elle contient une foule de biomolécules, y compris les molécules plus petites de sel et de glucose, et de plus grandes particules de peptide ou de protéine venant de l'intérieur du fuselage. Ainsi il pourrait être utile de comprendre le statut chimique du fuselage à tout moment.

Quelques petites études ont déjà indiqué la possibilité d'employer des mesures suées pour que certains biomarqueurs prévoient l'état de santé. En fait, le test de la sueur a été des moyens importants de diagnostic dans la mucoviscidose, la neuropathie autonome, et la déshydratation. Cependant, les méthodes conventionnelles de test de la sueur exigent les installations spécifiques, la formation experte, et la collection spécialisée de sueur. Ceci gêne l'autocontrôle en temps réel de la sueur sur une base courante, et limite la taille des études.

Les détecteurs neufs ont trois couches : une couche estampée contenant le détecteur, un espaceur adhésif double face microfluidic, qui contient les tubes microfluidic spiralés et un réservoir de ramassage de la capacité de 2,5 µL, et une feuille flexible couvrant les composantes fonctionnelles. La feuille protectrice et la couche adhésive microfluidic les deux sont conçues pour contenir les glissières encapsulées pour la sueur. Une fois que la couche adhésive microfluidic est feuilletée entre les deux autres couches, les glissières microfluidic sont fortement scellées.

La sueur traverse le réservoir de ramassage au moment où l'entrée où des analytes sont mesurées continuement par les détecteurs électrochimiques. Une fois qu'elle remplit, une sueur plus ancienne est éliminée dans la glissière par obtenir neuf suée, où elle entre en contact avec des électrodes d'argent d'immersif. Celles-ci mesurent le régime de sueur continuement en temps réel par des mesures d'impédance. Ceci évite l'évaporation et la contamination de la sueur, prévention du besoin de mélanger et d'éliminer le risque d'effets résiduels. La configuration posée permet des vitesses d'impression et la souplesse élevées du modèle.  

Avec des méthodes statiques plus tôt, la sueur serait recueillie pour un intervalle de prédéfinis et puis mesurée. Maintenant, cependant, dit le chercheur Hnin Yin Yin Nyein, « utilisant ces dispositifs portables que nous pouvons maintenant continuement rassembler des caractéristiques de différentes parties du fuselage, par exemple pour comprendre comment la perte de sueur locale peut estimer la perte de fluide du corps entier. »

L'auteur important Mallika Bariya dit, « il y est eu beaucoup d'espoir que les tests à la sueur non envahissants pourraient remonter des mesures sang sang pour diagnostiquer et surveiller le diabète, mais nous avons prouvé qu'il n'y a pas une corrélation simple et universelle entre la sueur et des taux de glucose sanguin.  Il est important pour que la communauté sache ce, de sorte qu'allant vers l'avant nous concentriez sur vérifier personnalisé ou des corrélations de multiparamètre. »

Plus de travail sera nécessaire pour comprendre la composition de sueur par rapport au poids corporel, vieillit, suit un régime, et état d'hydratation, ainsi que modifications au fil du temps. Des techniques de production seront également raffinées pour éviter des variations dans le rendement dû à la méthode de goutte-bloc moulé employée actuel. Par exactement le mien de la richesse de l'information contenue en sueur, les chercheurs espèrent dévoiler l'installation et les limitations vraies des détecteurs de sueur dans le médicament et la science.

L'étude était publiée le 16 août 2019, dans les avances de la Science de tourillon.

Journal reference:

Regional and correlative sweat analysis using high-throughput microfluidic sensing patches toward decoding sweat, Hnin Yin Yin Nyein, Mallika Bariya, Liisa Kivimäki4, Sanna Uusitalo, Tiffany Sun Liaw, Elina Jansson, Christine Heera Ahn1, John A. Hangasky, Jiangqi Zhao, Yuanjing Lin, Tuomas Happonen, Minghan Chao1, Christina Liedert, Yingbo Zhao1,3, Li-Chia Tai, Jussi Hiltunen4 and Ali Javey, Science Advances  16 Aug 2019: Vol. 5, no. 8, DOI: 10.1126/sciadv.aaw9906, https://advances.sciencemag.org/content/5/8/eaaw9906

Dr. Liji Thomas

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Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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