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汗液传感器手表可实时监测身体化学成分

本站发布时间:2024-05-28 10:19:53

研究人员创造了一种独特的手表,它包含多个模块,包括传感器阵列、微流体芯片、信号处理和监测人体汗液中化学物质的数据显示系统。他们的研究发表在《ACS Nano》杂志上

中国科学院合肥物理科学研究院固体物理研究所高级研究员黄兴久教授说:“它可以连续准确地监测钾、钠和钙离子的水平,提供实时和长期的跟踪能力。”。传感器芯片的稳定性对其应用效果和使用寿命至关重要,这是确保传感器长期可靠运行的关键

因此,研究人员专注于设计一个稳定的SC接口作为核心组件,同时充分集成汗液传感器的多个模块,以实现对多个目标离子的同时可靠监测

在这项研究中,研究人员开发了基于分层多层孔交联N掺杂多孔碳的大规模制造的传感器阵列,该碳覆盖有还原的氧化石墨烯(NPCs@rGO-950)具有高疏水性的微球作为核心SC。这使得能够高度选择性地监测人体汗液中的K+、Na+和Ca2+离子

使用计算机断层扫描和固体-固体界面电位扩散模拟,他们发现物质在固体界面之间的扩散非常低,并且在这些界面存储电荷的能力很高。这确保了传感器阵列优异的潜在稳定性、可逆性、可重复性和选择性

这款手表的长期可靠性很有希望。它可以持续监测人体汗液中的三种离子超过6个月,超过了已经报道的许多其他传感器的稳定性

该团队表示,这项研究代表了材料设计、界面机制研究、传感器芯片大规模生产和模块化全集成的综合方法,为可穿戴电化学汗液传感器提供了更多可能性

More information: Xin Cai et al, Fully Integrated Multiplexed Wristwatch for Real-Time Monitoring of Electrolyte Ions in Sweat, ACS Nano (2024). DOI: 10.1021/acsnano.3c13035

Journal information: ACS Nano

Provided by Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences

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