Ronald Davis教授（图片来源：斯坦福大学官网）
汗液分析从来不是什么新概念，只不过目前需要先单独收集汗液，再送到实验室去利用各种仪器进行分析。所以，如果有一款智能手表，能够对人体汗液进行实时的数据采集和分析，那么就能实现分子水平上对用户健康状况的监测。这与诸如Fibit、Misfit、Apple Watch以及各种血糖仪等「智能医疗」设备将有着本质的区别和绝对的优势！
思路就是这么个思路，但真正实现起来就是一项复杂的工程。为了实现以非侵入式方法实时撷取人体汗液数据，研究团队开发了一个可穿戴的汗液采集和传感系统，特殊塑料材料做成的传感器做为与皮肤接触的接口，而软性电路板上的硅芯片则执行复杂的信号处理。
刺激汗腺产生一次监测所需的足够汗水之后，感应电极将会立即在「现场」对采集的汗液成分进行分析，因此也就能记录下汗液中各种关键物质（例如葡萄糖，Na +和Cl -）的浓度实时变化情况。集成电路芯片在经过对信号的初步处理后，通过蓝牙将数据传输到智能手机，并上传至云服务器进行最后的分析、诊断。
这种一体化、自动化和可编程的平台，完全实现了对个人进行连续、无创和原位的监测，不仅避免了汗液样品的降解、蒸发和污染，而且具备多任务操作和可编程参数调整的功能。
这还没有完。想要通过人体汗液进行健康解密，还要解决诸如「哪些物质才是关键标志物，其浓度变化意味着什么，以及怎样消除人与人之间的指标差异」等问题。怪不得美国加州大学伯克利分校电子工程暨信息科学教授Ali Javey，将这个看起来是「硬件」的研究项目称为「人体大数据项目」[5]。
当然，我们都好理解，如果一个人汗液中氯离子含量高，那么有可能患有囊性纤维病；而如果血糖含量特别高，可能就意味着有糖尿病。但想要通过这些数据达到准确诊断疾病的目的，就必须进一步验证汗液读数与疾病之间的相关性。为了证明这套设备的临床价值，研究团队进行了人类受试者的测试。
在6名健康志愿者和3名囊性纤维病患者中进行的测试中，健康受试者的平均氯和钠浓度（基于25分钟的传感器读数）分别为21.2和26.7mM，而囊性纤维病患者的平均氯和钠含量（基于25分钟的传感器读数）分别为95.7和82.3mM。
囊性纤维病患者和健康患者的诊断结果对比
此外，这款设备也能用来检测汗液的其他分子成分，比如钾离子和乳酸，用于其他病症的检测和诊断。研究人员表示，未来的工作将会增加温度、pH值和汗量传感器的整合，并考虑到个体之间的差异，以校准汗液中各种标志物的测量值。
当然，一两种疾病的诊断并不能代表这款设备的真正价值。研究人员正在开展大规模临床研究，以进一步弄清汗液成分读数与健康的相互关系。大规模的临床研究和大数据分析，将有助于建立汗液中各种成分测量值与个体生理状态之间的关系，从而为适用于一般人员的基于汗液的无创诊断方法铺平道路。
目前的这款设备，可以通过APP交互界面、电子邮件、短消息服务对结果进行展示，通过云服务对数据进行进一步分析和挖掘。研究团队则希望未来能把这个设备整合进智能手表中，以方便用户使用，从而实现广泛的人口监测[6]。
「不仅能用于疾病诊断，还可以用于药物研发。」加州大学洛杉矶分校Emaminejad教授说[7]，「想像一下，如果在临床药物调查中使用可穿戴的汗液传感器，我们就可以更方便地了解用药后的生理变化。」
[2] //www.pnas.org/content/114/18/4625.full
[3] Bandodkar AJ, Jeerapan I, Wang J (2016) Wearable chemical sensors: Present challenges and future prospects. ACS Sens. 1:464–482
[4] Farrell PM, et al. (2017) Diagnosis of cystic fibrosis: Consensus guidelines from the Cystic Fibrosis Foundation. J Pediatr 181S:S4–S15, 15.e1
[5] //wearable.ofweek.com/2016-12/ART-8140-5004-30080193.html
[6] //med.stanford.edu/news/all-news/2017/04/wearable-sweat-sensor-can-diagnose-cystic-fibrosis.html
[7] //www.mobihealthnews.com/content/stanford-and-uc-berkeley-researchers-develop-wearable-sweat-sensor-diagnostic-tool
来自：奇点网
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