用體液來檢測身體情況很司空見慣,醫(yī)院的化驗大多依靠各類體液。其中,血液分析被認為是生物計量分析領(lǐng)域的黃金標準。但是,血液分析也有諸多缺點,比如說對人體具有創(chuàng)傷性,而且常常需要在實驗室才能進行。如果要醫(yī)生在幾小時或者幾天內(nèi)持續(xù)監(jiān)測血樣,難度相當大。
然而,汗液卻提供了一種無創(chuàng)的替代方案。
汗液是由汗腺分泌的一種體液,其中中包含許多與身體相關(guān)的信息,通過分析汗液里面的生化指標,我們可以更好地了解身體健康狀況。例如監(jiān)測心率、運動狀況、水分和肌肉疲勞度。另外,通過對汗液分析檢測還能反映出一些疾病,例如汗液中的鹽濃度可能與囊包性纖維癥相關(guān),PH值水平可能與皮膚病或者糖尿病相關(guān)。
既然汗液像血液一樣具有患者的有用信息。那么汗液檢測相對于血液檢測和唾液檢測來說有怎樣的優(yōu)點呢?相對于血液檢測來說,檢測汗液有一些獨特的方面,例如抽一次血,你只能得到一個時間點的數(shù)據(jù);而通過汗液,你可以檢測到隨著時間變化的生物標志物濃度數(shù)據(jù),從出汗的時機、汗量以及原因,都可以看出些端倪。相關(guān)科學(xué)家表示,相對于唾液和淚液,汗液中的化學(xué)指標更加適用于健康監(jiān)測。
因此,汗液監(jiān)測成為了近年來“個性化醫(yī)療”(體液診斷)研究的潮流之一。也有不少專家學(xué)者專心研究汗液檢測領(lǐng)域,并收獲不小。例如:美國西北大學(xué)開發(fā)的柔性微流體設(shè)備,可以方便地貼在皮膚上,測量佩戴者的汗液成分,從而監(jiān)測身體對于運動的反應(yīng)和健康狀況;荷蘭埃因霍溫大學(xué)開發(fā)的一款柔性汗液傳感器,利用類似自然界中植物的“泵”結(jié)構(gòu)來汲取汗液,不需要額外的外部能量供應(yīng);美國加州大學(xué)伯克利分校開發(fā)的一款可穿戴的柔性傳感器,可實時監(jiān)測汗液里的生化指標,能夠更加完整地實時監(jiān)測我們的健康狀況。
據(jù)《Nature Biotechnology》雜志獲悉,由美國辛辛那提大學(xué)教授Jason Heikenfeld所帶領(lǐng)的團隊研發(fā)了包含集成電路、通信天線、主控芯片和微型流體吸收紙質(zhì)汗水取樣系統(tǒng)的貼劑,貼在人體表面之后會對皮膚中滲出的汗液進行提取和分析。為了確保能夠持久的吸收汗液,在貼劑上還使用了高吸水性樹脂凝膠,在經(jīng)過數(shù)小時的汗液收集,該凝膠能夠收集2到3毫米左右的汗液。
Heikenfeld和他的團隊所創(chuàng)造的這種傳感器甚至可以在被檢測人處于涼爽和休息的狀態(tài)下刺激他的汗液分泌。此外,這些傳感器還可以測量特定的生物標記物,幫助醫(yī)生判斷特定藥物療法的效果。還有,這些傳感器可以被定制,用于測試從藥物到水分再到荷爾蒙的任何指標。我們可以大膽的預(yù)測到,在不久的將來,人們用可穿戴式智能設(shè)備,可以隨時隨地做汗液檢測,得到如血液檢測一般豐富有用的健康數(shù)據(jù),全天實時檢測自身的健康狀況。
雖然這項技術(shù)擁有極大的優(yōu)勢和應(yīng)用前景,但也仍然存在一些問題,比如“如何維持衛(wèi)生狀況”——雖然可以通過防水設(shè)計解決汗液對于設(shè)備內(nèi)部元器件的影響,但由于設(shè)備的使用時間較長,又密切接觸人體汗液等分泌物,因此細菌繁殖在所難免,就目前來說,除了模塊化的設(shè)計為設(shè)備更換組件提供了可能之外,還沒有有效地維持設(shè)備衛(wèi)生狀況的手段。
傳感器的發(fā)展為設(shè)備的制造和人類生活的創(chuàng)造提供了無限的可能性,并且這種可能性隨著技術(shù)的進一步發(fā)展向著更廣闊的方向延伸。如今,汗液檢測已經(jīng)運用在遺傳病的篩查上,我們相信,在不遠的將來,這項技術(shù)將會越來越成熟,汗液監(jiān)測終會成為人類了解自身身體狀況的有利工具。