東京理科大學的研究人員創(chuàng)造了一種新型可穿戴微流體傳感器,可以實時測量汗液中的乳酸濃度。乳酸是汗液中的一種化合物,是用于量化運動的重要生物標志物??捎玫目纱┐鱾鞲衅魍ǔJ菚鹌つw刺激的剛性設備。
研究人員開發(fā)的可穿戴傳感器柔軟無刺激,非常適合實時測量乳酸濃度和汗液。在沒有氧氣和組織的情況下,葡萄糖在分解過程中會產生乳酸。它是血液和汗液中存在的生物標志物,反映體育鍛煉和肌肉氧合的強度。
乳酸堆積會導致疼痛和疲勞,并在血液中釋放,通過汗液排出。為了開發(fā)傳感器,團隊專注于他們將在傳感器內部部署的傳感機制。雖然大多數乳酸生物傳感器在電極上使用固定化乳酸氧化酶和適當的介質,但研究人員開發(fā)的系統(tǒng)采用了不同的路徑。科學家們使用一種稱為電子束誘導接枝聚合的方法。
在這個過程中,功能分子與一種碳基材料結合,這種材料可以自發(fā)地與酶結合。該材料變成了用于打印電極的液體墨水,這是該產品未來潛在商業(yè)化的一個重要方面。該項目的研究人員表示,他們的傳感器制造與大規(guī)模生產的絲網印刷兼容。
為了收集汗液并將其傳送到傳感器,該團隊使用了由聚二甲基硅氧烷制成的微流體汗液收集系統(tǒng)。選擇這種方法是因為它柔軟且無刺激性,可以直接接觸皮膚。監(jiān)測乳酸閾值有助于優(yōu)化康復者的運動訓練和日常鍛煉。