微型系统可以封装和分析汗水中的生物标志物

时间：2021-11-21 16:58:08来源：

EPFL研究人员与启动Xsensio合作，开发一个可以封装和分析一个人的汗水中的生物标志物的微小，完全便携的系统。这一周在旧金山国际电子设备会议（IEDM）提²供了低功率系统，符合1厘米以下的芯片测量。

通过EPFL纳米电子设备实验室（Nanoolab）的研究人员开发了微型芯片，由Adrian Ionescu教授领导，与启动Xsensio一起工作。他们的系统可以直接放在一个人的皮肤上或集成到手镯上。它分析了汗水中所含的特定生物标志物，以使佩戴者的健康有价值的洞察力。例如，它可以确定人们汗液中的钠和钾浓度，并测量它们的体温和pH值。如此收集的数据可以直接发送到智能手机。该系统于旧金山的第63届国际电子设备展示 - 一项旗舰行业活动，将来自世界各地的关键PS汇集在一起，参与了微型和纳米技术的业务或学术方面。

收集，封装和分析汗水 - 所有在单个芯片上

该系统使用毛细管动作将汗液的“泵”微量汗水进入芯片的心脏，在那里分析。该芯片包含四个硅传感器，只有约20纳米厚，使它们非常敏感。每个传感器涂覆有不同的材料，使得它们每个都可以检测不同的生物标志物。“我们的平台真正的模块化。通过在每个微型传感器上沉积不同的生化层，我们可以测量从电解质和代谢物到微小分子和蛋白质的一系列变量。这为用户提供个性化的实时数据，“Xsensio首席执行官Esmeralda Megally说。

极端小型化

该系统包括两个坐在芯片和用户的皮肤之间的流体层。这些层从皮肤上“泵”汗水并将其携带到传感器。因为该泵完全依赖于毛细管作用，因此它连续运行，没有电。“我们是唯一一个在芯片上包含这样的系统的设备，”Ionescu说。“即使是当今最先进的设备也使用比我们更大的10,000倍，并且需要大量的汗水能够有效地分析生物标志物。”由于在纳米载体上开发的传感器技术 - 与计算机微处理器中使用的技术相同的技术，这种极端小型化是可能的。XSensio正在提出系统的营销策略，贡献了两种创新：纳米流体接口与用户的皮肤和薄的生化层，使传感器能够检测特定的生物标志物。现在，项目团队正在努力将系统融入手镯或其他可穿戴设备，以便它可以在市场上发起。

检测疾病并获得用户健康的快照

系统收集的数据可以对用户的健康和健康进行重要洞察。例如，氯水平可以早期呈囊性纤维化，而离子水平可以发挥脱水。其他生物标志物的测量可以标记疲劳和压力的症状，最终甚至为其他疾病的危险因素。