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斯坦福大學研究出可診斷疾病的穿戴裝置

斯坦福大學研究人員開發的腕帶式感測器,通過測量汗液分子成分如氯離子和葡萄糖診斷疾病。

來自斯坦福大學的消息,根據斯坦福大學醫學院研究人員與加利福尼亞大學伯克利分校合作研究人員的研究,可以用一種感測器收集汗液,測量其分子成分,然後電子傳輸結果進行分析和診斷,以監測健康和疾病。該研究於4月17日在美國國家科學院院刊上發表。

這種可穿戴設備是這樣工作的,將柔性☆禁☆感測器和微處理器的兩部分系統粘附到皮膚上,刺激汗腺,然後根據其電信號檢測不同分子和離子的存在。例如汗液中的氯化物越多,感測器表面產生的電壓越高。

該團隊在研究中使用可穿戴汗液感測器來檢測氯離子水準,高水準是囊性纖維化的指標,並將汗液中的葡萄糖水平與血液中的葡萄糖水平進行比較,而高血糖水準可以提示糖尿病。

斯坦福大學生物化學與遺傳學教授羅奈爾得·大衛斯博士說,用於診斷囊性纖維化的常規方法,要求患者訪問專門的中心並靜坐,同時電極刺激皮膚中的汗腺,這些電極令人煩惱,但必須靜坐30分鐘,收集汗水。即使這樣還沒有結束,還要等待實驗室測量汗液中的氯離子,以確定是否患有囊性纖維化。

相比之下,穿著汗水感測器刺激皮膚產生微量的汗液,快速評估內容物,並通過手機將資料傳送到可以分析結果的伺服器。可擕式自給式汗液感測器,可以通過智慧手機將測量結果發送到雲端,並在專門的中心審核後立即收到結果。CF診斷以及其他類型的診斷,可以在不需要值班醫師和實驗室的情況下完成。

研究小組還通過其測量了汗水中的葡萄糖水平,這對應于血糖水準,使該裝置對於監測糖尿病前期和糖尿病具有潛在的應用價值。該技術也可用于測量其他分子成分的汗液,如鈉和鉀離子和乳酸鹽。該平臺可用於測量汗水中幾乎所有的東西。

大衛斯說,正在進行大規模臨床研究,以尋找汗液感測器讀數與健康之間的相關性。“從長遠來看,我們希望將其整合成智慧手錶格式,實現廣泛的監測,”前斯坦福大學博士後研究員Sam Emaminejad博士說。

斯坦福大學兒科副教授卡洛斯·米拉說,如果穿戴式汗水感測器可以經常監測患者對治療的反應或者是否符合治療,真正的革命就來了。

個性化醫學的一個重要因素是建立每個人的正常值和變異性的基線。當我們測試設備時,我們發現人們有不同的汗水設定檔,一旦研究人員通過長期監測確定了個性化基線,他們就可以開始發現健康狀況的變化。而汗水非常適合這種穿戴式應用和提供豐富的資訊來源。

大衛斯說,研究不僅僅是開發一種器件,這是一種瞭解健康的新方法,這取決於持續監測和更好地瞭解個人健康措施。