4 мин. чтения
9/29/2023 11:18:21 AM

Исследователи говорят, что новый носимый датчик делает непрерывный анализ пота.

Article Preview Image Исследователи Penn State разработали новый носимый датчик для мониторинга уровня глюкозы при поте в течение нескольких недель.Кредит: Кейт Майерс/Penn State

Непрерывный мониторинг пота может выявить ценную информацию о здоровье человека, такую как уровень глюкозы организма.Тем не менее, носимые датчики, ранее разработанные для этой цели, отсутствовали, не в состоянии противостоять суровости или достичь специфичности, необходимой для непрерывного мониторинга, по словам исследователей Penn State.Теперь исследовательская группа создала новый носимый патч, который может соответствовать задаче.

Исследователи сообщили, что с помощью лазерного модифицированного графенового нанокомпозитного материала, устройство может обнаруживать специфические уровни глюкозы при поте в течение трех недель при одновременном мониторинге температуры тела и pH, сообщили исследователи в расширенных функциональных материалах.

«Пот идеально подходит для непрерывного, непрерывного и неинвазивного обнаружения биомаркеров»,-сказал главный следователь Уаюанью «Ларри» Ченг, Джеймс Л. Хендерсон-младший мемориал профессора инженерных наук и механиков (ESM) в штате Пенн.

“Но низкие уровни концентрации биомаркера в поге и изменчивости других факторов, таких как pH, соленость и температура, выдвинули предыдущие биосенсоры пота после пределов их обнаружения и точности. Это устройство способно учесть эту изменчивость при измерении глюкозы с необходимой специфичностью для длянедели за раз. ”

Ченг и его коллеги узнали из своих предыдущих исследований датчиков и работы, проводимых другими исследователями, что лазерные электроды графена (LIG)-электроды, изготовленные с наноматериалом, построенным за один шаг с лазерными скрибцами-могут предложить многообещающую отправную точку для разработки болееЭффективный носимый датчик пота.

По словам Ченга, несмотря на ограничения из -за низкой чувствительности к глюкозе и ограниченной площади поверхности для необходимой электрохимии, электроды LIG просты в изготовлении, доступном и гибком.

Работая в Nanoscale, исследователи сообщили, что используют простую лазерную обработку для создания стабильной трехмерной сети сплавов с высокопроводящими благородными металлами-в этом случае и серебра,-и нанокомпозитных материалов на основе углерода на электроде пористого LIG.Ченг сказал, что благородные металлы не только очень проводятся, но и устойчивы к окислению.

Нагрев золотой и серебряный нанокомпозитный материал с помощью простой лазерной обработки, Ченг сказал, что материал также сопротивляется агломерации.Это распространенное явление, когда наночастицы объединяются в кластеры, ограничивая площадь поверхности материала.

«Глюкоза на поверхности модифицированного электрода LIG окисляется с более низким потенциалом», - сказал первый автор Фарназ Лорестани, постдокторский ученый ESM.«Это окисление генерирует измеримый ток или потенциальное изменение, которое непосредственно пропорционально общей концентрации глюкозы в растворе. Мы также видим гораздо большую стабильность с течением времени, причем датчик, обрабошенный лазером20% потеря чувствительности для датчика без лазерной обработки ».

По словам исследователей, в дополнение к измерению глюкозы модифицированный электрод LIG также реагировал на изменения уровней pH.Для изготовления носимого устройства они объединили двойную глюкозу и датчик pH с другим датчиком температуры на основе LIG и растяжимым слоем с микрофлюидными каналами в форме спиральной формы, чтобы непрерывно собирать и направлять пот для отбора проб.

По словам Ченга, устройство обеспечивает калибровку измерений глюкозы на основе колебаний рН пота и температуры тела от таких действий, как физические упражнения и питание.Носится как патч, примерно вдвое превышающую ширину почтовой марки и прикрепленной к коже с помощью клейкой ленты, он может беспроводной передачей своих собранных данных с компьютерным или мобильным устройством для мониторинга и анализа в реальном времени.

«Результатом нашей работы является датчик с заметной чувствительностью и стабильностью для мониторинга уровней глюкозы в течение нескольких недель», - сказал Ченг.«Это недорогая платформа, предлагающая удобный, точный и постоянный анализ пота в разнообразных условиях, которая имеет большой потенциал для здоровья индивидуального и населения, персонализированной медицины и точного питания».

Больше информации: Farnaz Lorestani et al., Очень чувствительный и долгосрочный стабильный носимый пластырь для непрерывного анализа биомаркеров в пот, передовых функциональных материалах (2023).Doi: 10.1002/adfm.202306117

Получи бесплатную еженедельную рассылку со ссылками на репозитории и лонгриды самых интересных историй о стартапах 🚀, AI технологиях 👩‍💻 и программировании 💻!
Присоединяйся к тысячам читателей для получения одного еженедельного письма

Подписывайся на нас:

Нашли ошибку в тексте? Напишите нам.

Добавляй ЛРНЧ в свою ленту Google Новостей.
Читайте далее 📖

6G: инженеры разблокируют следующее поколение беспроводных коммуникаций

5/25/2024 · 4 мин. чтения

6G: инженеры разблокируют следующее поколение беспроводных коммуникаций

Прозрачный метаматериал для энергоэффективного регулирования в здании может очистить себя, как лист лотоса

5/25/2024 · 4 мин. чтения

Прозрачный метаматериал для энергоэффективного регулирования в здании может очистить себя, как лист лотоса