皮肤喷出可供健康追踪器利用的提示性气体

早期的实验室实验表明,皮肤排出的气体有一天可能有助于监测我们的健康。

皮肤喷出的气体可供健康追踪器使用

作者:Lisa Rapaport

2022年5月6日 -- 我们已经有了智能手表和健身追踪器,它们可以告诉我们关于我们身体的事情,比如我们一天走了多少步,我们晚上睡得怎么样,以及我们的血压是否在健康范围内。

现在,科学家们正在做实验,看看是否可以在可穿戴设备上添加传感器,根据我们皮肤释放的气体告诉我们更多关于我们健康的信息。

作为开发此类传感器过程的一部分,科学家已经用一种由植物组织衍生物和电活性塑料化合物制成的薄膜做了一些初步的实验室测试。研究人员在《PLOS One》杂志上报告说,这种薄膜在暴露于丙酮(一种从皮肤排出的气体)时可以弯曲。

当科学家们将薄膜暴露在含有水、乙醇和丙酮的溶液中时,他们观察到薄膜对化学品的反应是弯曲的,但对水的反应不是。

根据美国有毒物质和疾病登记局的报告,丙酮是一种自然存在于植物和树木中的化学物质,它也存在于人体的脂肪分解过程中。

当人们采用低脂肪饮食时,以及当他们怀孕或患有糖尿病时,会产生更多丙酮。运动、大量饮酒和身体创伤也会导致体内的丙酮水平升高。

"高级研究作者、哥伦布市俄亥俄州立大学工程系教授佩雷娜-古马博士说:"丙酮已被证明不仅能随呼吸呼出,而且还能通过皮肤气体从手、胳膊和手指等可触及的皮肤部位散发出来,这使得丙酮样本的收集变得容易、无创和连续。

Gouma说,此前,科学家们已经证实,当人们呼出较高水平的丙酮,或在皮肤中释放出较高水平的丙酮时,他们血液中的丙酮水平也较高。

研究人员说,虽然一些研究表明有可能测量人体汗液中的丙酮,但这些传感器需要大量的汗液才能获得准确的读数,而且不能作为连续监测器使用。

从皮肤气体中测量丙酮的不同之处在于,它需要很少的气体来获得读数,并有可能全天候监测,以更好地识别随时间变化。

"通过皮肤辨别健康问题确实是最终的前沿领域,"Gouma说。"该项目仍有几年的时间要走。但在6个月内,我们应该有概念证明,在一年内,我们希望在人身上进行测试。"

研究小组说,如果一切顺利,目标将是用这种薄膜制作传感器,可以添加到可穿戴设备中。它可以在智能手表或健身追踪器中发挥作用,也可以在佩戴在耳后或指甲上等身体低汗部位的特殊设备中发挥作用。

德克萨斯大学达拉斯分校的教授和生物工程系主任Shalini Prasad博士说,虽然这个想法有一定的潜力,但人们可以在临床试验之外佩戴的任何设备可能还很遥远,他没有参与这项新研究。

普拉萨德说,如果人体试验在皮肤释放的化学物质水平和这些化学物质在体内循环的水平之间建立了牢固的联系,那么有一天可能会有机会测试皮肤气体以确定特定疾病的生物标志物。

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