新研發的可穿戴皮膚嗅探器可監測人的健康狀況
人類的皮膚每天都會釋放各種氣體,包括二氧化碳、水蒸氣和氨等揮發性有機化合物,它們可以揭示代謝狀態、疾病狀態和整體健康狀況的重要資訊。現在,有一種穿戴式裝置可以為你偵測和分析這些資訊。

這個微型裝置只需測量你皮膚排出的氣體,就能揭示出許多關於你生理健康的信息
伊利諾伊州埃文斯頓市西北大學的研究人員,包括多產的發明家約翰·A·羅傑斯改進了他們之前用於分析汗液的設備,並開發了一種用於監測表皮分子通量(EMF)的設備。這個火柴盒大小的設備內建了一系列感測器,用於測量溫度變化以及上述氣體,並將這些氣體收集在一個不與皮膚接觸的小腔體中。
最後一點很重要,因為它可以開啟該設備的應用,追蹤皮膚嬌嫩、敏感或受損的患者(包括嬰兒、老人和糖尿病患者)的感染和傷口癒合。

這款穿戴式裝置配備一個閥門,讓氣體進入腔室,感測器會測量腔室內氣體濃度隨時間的變化
「我們設備的妙處在於,我們找到了一種全新的方法來評估嬌嫩皮膚的狀況,而無需接觸傷口、潰瘍或擦傷,」西北大學的吉列爾莫·A·阿米爾(Guillermo A. Ameer)解釋說,他是本週發表在《自然》雜誌上的這項研究的共同負責人。 “這台設備是朝著測量氣體變化並將其與皮膚狀況關聯起來邁出的第一步。”
還有其他設備可以收集水蒸氣,追蹤經表皮水分流失,從而了解生理健康狀況。然而,研究人員指出,他們的設備更加緊湊,不需要直接接觸皮膚。

穿戴式皮膚嗅探裝置的內部運作原理
事實上,這款穿戴裝置的長度僅為0.8 英吋(2 公分),寬度僅為0.6 英吋(1.5 公分)。它有一個閥門,可以自動打開,讓氣體進入其腔室。該設備首先從環境空氣中獲取基線讀數,然後將患者皮膚釋放的氣體捕獲到腔室中。其感測器組可以測量氣體濃度隨時間的變化。
最後,穿戴式裝置透過藍牙將收集到的資料傳送到行動設備,使醫護人員能夠快速確定如何最好地照顧患者的傷口或是否需要使用抗生素。

閥門自動打開讓氣體通過,並關閉以阻止排放的氣體進入
Ameer 解釋說,這些見解對患者的健康至關重要。 「給傷口開抗生素有點冒險,」Ameer 說道,他是再生工程方法促進傷口癒合方面的專家。 「有時很難判斷傷口是否感染。等到感染明顯時,可能已經太晚了,患者可能會發展成敗血症,這非常危險。為了避免這種情況,醫生會開出各種各樣的抗生素。這可能導致抗生素抗藥性,而抗生素抗藥性是醫療保健中日益嚴重的問題。能夠密切、持續地監測傷口,並在出現感染的早期跡象時開出抗生素,顯然意義重大。」
該設備還能揭示糖尿病患者的潰瘍是否癒合正常,或皮膚是否沒有正常癒合。這或許能為更深入的治療敲響警鐘,避免下肢截肢。
透過追蹤排放的氣體,穿戴式裝置可以幫助研究人員了解乳液和噴霧驅蟲劑的效果,甚至評估化妝品和護膚品的安全性。

內部感測器的EMF 監測穿戴式裝置的特寫
該團隊計劃透過添加用於追蹤pH 值變化的傳感器以及用於選擇性識別可能指向特定疾病的化合物的氣體感測器來改進該設備。