科技日報訊 (記者張佳欣)美國西北大學(xué)研究人員開(kāi)發(fā)出首款能測量皮膚“呼吸”的可穿戴設備。通過(guò)分析皮膚釋放和吸收的氣體,該設備提供了一種評估皮膚健康狀況的全新方法,包括監測傷口、檢測皮膚感染、追蹤皮膚水分含量、量化有害化學(xué)物質(zhì)暴露劑量等。該研究發(fā)表在9日《自然》雜志上。
該設備僅長(cháng)2厘米、寬1.5厘米,由腔室、傳感器、可編程閥門(mén)、電子電路和小型可充電電池組成。封閉的腔室不會(huì )直接接觸皮膚,而是懸浮在皮膚上方幾毫米處,這種設計特別適用于脆弱皮膚的信息收集。
設備的工作原理基于自動(dòng)閥門(mén)的智能控制。閥門(mén)負責打開(kāi)和關(guān)閉腔室入口,可動(dòng)態(tài)控制封閉室與外界空氣的流通。當閥門(mén)打開(kāi)時(shí),氣體自由進(jìn)出,使設備建立基線(xiàn)測量值。當閥門(mén)迅速關(guān)閉時(shí),氣體被困于腔室內,傳感器隨即記錄氣體濃度隨時(shí)間的變化,通過(guò)藍牙將數據實(shí)時(shí)傳輸至智能手機或平板電腦,實(shí)現遠程監控。
皮膚作為人體的第一道防線(xiàn),其表面會(huì )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(dòng)態(tài)變化與皮膚健康密切相關(guān)。新設備能夠精確捕捉這些細微變化,為醫療工作者提供關(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(xué)的決策。對于糖尿病患者而言,持續監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。新設備能精確測量皮膚釋放的氣體,評估皮膚屏障的恢復情況,為糖尿病患者的傷口管理提供有力支持。
此外,這種創(chuàng )新設備還為評估藥物和護膚產(chǎn)品的效果開(kāi)辟了新路徑。研究人員可通過(guò)測量皮膚釋放的二氧化碳和揮發(fā)性有機化合物,了解驅蟲(chóng)劑、護膚霜等產(chǎn)品的實(shí)際效果,甚至為開(kāi)發(fā)更有效的透皮藥物遞送系統提供數據支持。