EPFL的研究人员与初创公司Xsensio合作，开发了一种微型、全便携的系统，可以封装和分析人的汗液中的生物标记物。这个低功耗的系统，适用于1厘米²以下的芯片，在本周于旧金山举行的国际电子设备会议(IEDM)上展示。

 

这种微型芯片是由EPFL纳米电子器件实验室(Nanolab)的研究人员开发的，该实验室由Adrian Ionescu教授领导，与初创公司Xsensio合作。他们的系统可以直接放置在人的皮肤上，或者集成到手镯里。它会分析汗液中所含的特定生物标记，从而为穿戴者的健康状况提供有价值的信息。例如，它可以测定人汗液中的钠和钾浓度，并测量他们的体温和ph值。由此收集的数据可以直接发送到智能手机上。该系统是在旧金山举行的第63届国际电子器件会议上展示的，这是一个汇聚了来自世界各地的微纳米技术商业或学术方面的关键人物的旗舰行业盛会。天富平台优势

 

收集、封装和分析汗水——所有这些都在一个芯片上完成

 

该系统利用毛细管作用将微量汗液“泵”到芯片的中心，在那里进行分析。该芯片包含4个只有大约20纳米厚的硅传感器，这使得它们非常敏感。每个传感器都涂有不同的材料，这样它们就可以检测不同的生物标记物。“我们的平台是真正模块化的。通过在每个微型传感器上放置不同的生化层，我们可以测量从电解质、代谢物到微小分子和蛋白质等一系列变量。这将为用户提供个性化的实时数据，”Xsensio首席执行官埃斯梅拉尔达•麦格利表示。

 

极端的小型化

 

该系统包括位于芯片和用户皮肤之间的两个流体层。这些汗液层从皮肤中“泵出”汗液，并将其传递给传感器。由于这种泵完全依赖于毛细管作用，它可以连续运行而不用电。Ionescu说:“我们的设备是目前唯一一个在芯片上包含这样一个系统的设备。”“即使是当今最先进的设备也使用了比我们大10000倍的传感器，并且需要更大的汗液量才能有效地分析生物标志物。“这样的极致微型化之所以成为可能，要感谢纳米实验室开发的传感器技术——与计算机微处理器使用的技术相同。Xsensio为该系统提出了营销策略，天富平台优势该公司贡献了两项创新:纳米流体与用户皮肤的界面，以及使传感器能够检测特定生物标记物的薄生化层。现在，该项目团队正致力于将该系统整合到手镯或其他可穿戴设备中，以便将其投放市场。

 

检测疾病并获取用户健康状况快照

 

该系统收集的数据可以为用户的健康状况提供重要的信息。例如，氯含量可作为囊性纤维化的早期迹象，而离子含量可作为脱水的信号。对其他生物标记的测量可以标记疲劳和压力的症状，最终甚至是其他疾病的风险因素。