科技日報記者 張佳欣
美國西北大學研究人員開發(fā)出首款能測量皮膚“呼吸”的可穿戴設(shè)備。通過分析皮膚釋放和吸收的氣體，該設(shè)備提供了一種評估皮膚健康狀況的全新方法，包括監(jiān)測傷口、檢測皮膚感染、追蹤皮膚水分含量、量化有害化學物質(zhì)暴露劑量等。該研究發(fā)表在9日《自然》雜志上。
該設(shè)備僅長2厘米、寬1.5厘米，由腔室、傳感器、可編程閥門、電子電路和小型可充電電池組成。封閉的腔室不會直接接觸皮膚，而是懸浮在皮膚上方幾毫米處，這種設(shè)計特別適用于脆弱皮膚的信息收集。
設(shè)備的工作原理基于自動閥門的智能控制。閥門負責打開和關(guān)閉腔室入口，可動態(tài)控制封閉室與外界空氣的流通。當閥門打開時，氣體自由進出，使設(shè)備建立基線測量值。當閥門迅速關(guān)閉時，氣體被困于腔室內(nèi)，傳感器隨即記錄氣體濃度隨時間的變化，通過藍牙將數(shù)據(jù)實時傳輸至智能手機或平板電腦，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。
皮膚作為人體的第一道防線，其表面會釋放水蒸氣、二氧化碳及揮發(fā)性有機化合物等物質(zhì)，這些物質(zhì)的動態(tài)變化與皮膚健康密切相關(guān)。新設(shè)備能夠精確捕捉這些細微變化，為醫(yī)療工作者提供關(guān)鍵信息，輔助他們在傷口管理、抗生素使用等方面迅速作出更科學的決策。對于糖尿病患者而言，持續(xù)監(jiān)測皮膚屏障功能尤為重要，因為糖尿病潰瘍是全球非創(chuàng)傷性下肢截肢的首要原因。新設(shè)備能精確測量皮膚釋放的氣體，評估皮膚屏障的恢復(fù)情況，為糖尿病患者的傷口管理提供有力支持。
此外，這種創(chuàng)新設(shè)備還為評估藥物和護膚產(chǎn)品的效果開辟了新路徑。研究人員可通過測量皮膚釋放的二氧化碳和揮發(fā)性有機化合物，了解驅(qū)蟲劑、護膚霜等產(chǎn)品的實際效果，甚至為開發(fā)更有效的透皮藥物遞送系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持。
