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跟着柔性传感范畴的加快速度进行开展，去中心化的家庭式医疗确诊渐渐的变成了或许，智能衣物、智能贴片、电子纹身，很多交互式的可穿戴设备都致力于完成高效实时的人体健康办理。比较于心跳呼吸等物理信号，包含杂乱生物分子信息的体液与人体健康更是休戚相关，其间，汗液凭仗其继续排泄、非侵入式收集与微环境安稳等优势，成为了人体生化传感器的潜在剖析方针。
近来，加州理工学院高伟(Wei Gao)教授研讨团队经过全激光加工的方法，制备了集成式多形式皮肤传感贴片，完成了汗液多项微量生物信息的原位精确勘探与实时推陈出新办理，该研讨成果以“A laser-engraved wearable sensor for sensitive detection of uric acid and tyrosine in sweat”为题，发表于Nature Biotechnology，为下一代智能健康检测供给了新的研讨思路。
研讨人员根据低成本大规模激光加工方法，规划制备了可穿戴的根据石墨烯的电化学传感器、温度传感器与应力传感器，用于无创的生物符号物勘探（例如低浓度的尿酸和氨基酸）、温度校准补偿与呼吸心跳实时监控，并与多层微流道结构合作，得到一次性多信号感知的智能贴片。结合柔性电路板，完成一体化、可编程、自动化剖析渠道的研制。该渠道能够有用防止汗液样品的蒸腾、降解与污染，经过云端存储与大数据剖析，完成多任务、可调控的无创式原位长时间监测、生理目标趋势动态剖析与推陈出新辅佐办理。
图1: 全激光加工智能多形式传感贴片
在完成高效精确多功能传感的基础上，研讨人员巴望在个性化医疗范畴寻求更为普适化的使用。众所周知，痛风渐渐的变成了我国仅次于糖尿病的第二大代谢类疾病，尿酸作为人体嘌呤代谢产品，是首要的痛风监测目标。该研讨团队使用智能传感贴片，经过对痛风患者、高尿酸症候群与健康人群的汗液/血液中尿酸含量的剖析比照，发现了汗液中尿酸浓度与血液中的尿酸浓度具有高度关联性，证明了汗液作为尿酸检测体液和个性化痛风操控办理的可行性。除痛风外，尿酸在代谢综合征，心脏病，肾脏病中扮演着极重要的人物。用这种智能贴片一起能够监测的酪氨酸，作为人体所需的重要氨基酸，是代谢紊乱，饮食失调还有神经疾病的生物符号物。这种无创、非侵入式的可穿戴贴片，能够在不影响患者生活方法的一起，进行各项生理信号的长时间监测与动态办理，为实时性、前瞻性、定制化的医疗健康大数据供给或许。
图2: 根据智能贴片渠道的非侵入痛风监测和办理
高伟教授以为，这种可穿戴汗液传感器具有快速继续非侵入式勘探汗液平分子量级标志物的巨大潜力，从而使定制化健康检测、前期病况确诊与及时药物搅扰成为或许。一起，考虑到循环营养素和代谢物反常与多种健康状况休戚相关，这种可穿戴汗液传感器提醒的生理目标信息关于科学研讨与医学医治都含义巨大。
作者介绍
本文的通讯作者为加州理工学院医学工程系的高伟教授，论文的一起榜首作者课题组的博士生杨仍然、拜访博士生宋宇与拜访学者薄祥洁博士。其他作者 Jihong Min, Minqiang Wang, Jiaobing Tu, Adam Kogan以及Santa Clara大学的On Shun Pak，Princeton大学的Lailai Zhu博士，北京大学张海霞教授，UCLA医学院的Tzung K. Hsiai与Zhaoping Li教授。
高伟教授课题组网站：
http://www.gao.caltech.edu/
文章信息
Y. Yang, Y. Song, X. Bo, J. Min, O. S. Pak, L. Zhu, M. Wang, J. Tu, A. Kogan, H. Zhang, T. K. Hsiai, Z. Li, W. Gao,
A Laser-Engraved Wearable Sensor for Sensitive Detection of Uric Acid and Tyrosine in Sweat,
Nature Biotechnology, 2019, 10.1038/s41587-019-0321-x.
