我们中的大多数人认为出汗是一种我们不想让别人注意到的恶心的东西,这就是为什么止汗剂和除臭剂已经成为一种时尚180亿美元的工业.但科学家们对你大约300万个汗腺里到底出了什么很感兴趣,它们能排出相当于每小时1.6夸脱液体当你在跑步机上慢跑时。
虽然你99%的汗水是水,但剩下的1%的化学成分有可能揭示各种关键信息关于你瞬间的身体状态,例如你是否变得脱水或疲劳。因为汗腺分泌由你的肾脏、肺和其他器官产生的化学物质,你的汗水也可以提供关于你整体健康的信息:把它看作是个人的大数据.
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与血液或尿液不同,汗液具有潜在的巨大优势。由于你一直在出汗,理论上医生和运动教练可以持续监测,而不必停下来用针头戳你或让你往杯子里撒尿。诀窍在于,你可以戴上一个小玩意,在身体上采集个人水分的微小样本——一种用于出汗的Fitbit,并同时测量多种化学标记。
可穿戴式排汗监视器
事实上,加州大学伯克利分校的研究人员已经在研究这个问题了。在一个文章他们最近发表在《自然》杂志上,描述了一项新发明:一种可穿戴的柔性塑料贴片,其中包含一系列电子传感器,可以检测葡萄糖、乳酸、钠、钾和体温。当汗液与传感器接触时,后者会产生电信号,这些电信号会被设备放大和过滤,并且然后使用皮肤温度进行校准。然后数据通过无线方式传输到智能手机应用程序。
这是加州大学伯克利分校视频这显示了一切的样子:
加州大学伯克利分校电气工程教授说:“目前商用的可穿戴传感器只能跟踪个人的身体活动和生命体征(如心率)。”艾里·杰维,该研究的主要研究者,通过电子邮件,“并未能在分子水平上提供对用户健康状况的洞察。为了获得这样的洞察力,人类汗液是一个很好的候选者,因为它含有丰富的生理和代谢信息,可以方便、无创地检索。”
传感器能够从一滴汗液的一小部分获得准确的数据。这种电子设备足够小,可以放入腕带或发带中。与之前的测汗技术相比,这是一个很大的改进,以前的测汗技术需要足够的电路来填满一个鞋盒。
对于耐力运动的运动员来说,这种可穿戴技术这对发现钠和钾的滴落非常有用,而钠和钾的滴落是脱水和抽筋开始的信号。测量葡萄糖可以指示运动员血液中存在多少这种化学物质来提高他的表现。
不仅仅是运动
但正如哈维指出的,这不仅仅是对职业运动员或运动员的另一种训练辅助健身爱好者.
“它们也可以用于各种生理和临床研究,”他说。“这种汗液生物传感器可能有多种医疗应用,包括诊断重金属中毒,警告人们他们正处于严重的抑郁状态,需要药物治疗,以及发出身体正在感染的信号。”
像杰森Heikenfeld一位辛辛那提大学的工程研究人员在《自然》杂志上发表的一篇有关这项发明的文章中解释道,未来一代的可穿戴式出汗监测设备可能会监测更多的化学物质。例如,当身体处于“逃跑或战斗”模式时,释放的激素皮质醇会以汗液的形式出现,所以这种设备可能对管理压力有很大帮助,压力越来越被认为是当今社会的一个主要健康问题。
一些药物及其代谢物——身体分解时产生的化学副产品——也会通过汗腺排出。这可能使医生能够使用汗液监测来监控患者体内药物的有效量,并对其进行管理,以避免出现起伏。
Javey说,研究人员已经为这种汗液监测技术申请了专利,他希望在几年后能在市场上看到它。他还想完善它,这样就可以从更少的汗液中获取数据。这将使一个人能够戴上这种设备,整天都能产生信息,即使正如哈维所说,目标是“最终在身体上建立一个病理实验室。”
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