您可能不知道,但您的汗水非常有价值。汗水中变化的化学浓度可以揭示您的血糖水平、是否脱水,或者血液是否无法快速流向特定组织。现在,加州大学伯克利分校的科学家们领导的一个研究团队开发了一种类似Fitbit的设备,该设备可以检测和追踪汗液中的分子成分,根据今天在《自然》杂志上发表的一项研究。这类设备可以帮助医生和健身爱好者追踪运动员健康的多个变量,并且未来可能为那些致力于诊断疾病的医务人员提供一种无创的检测方法。
虽然汗水主要成分是水,但它也含有溶解的化学物质和矿物质,可以为科学家提供一些关于体内发生情况的见解。研究人员设计的传感器可以检测汗液中的钠、钾、葡萄糖和乳酸。钠和钾的浓度可以表明一个人是否脱水,乳酸的浓度可以揭示肌肉疲劳,而汗液中的葡萄糖水平与血液中的葡萄糖水平相关,这会影响运动员的能量水平和警觉性。研究人员创建了一个小型塑料生物传感器来检测这些化学浓度。
但这些化合物的含量在人出汗时通常不稳定,为了抵消这些微小变化,研究人员在连接传感器的微处理器上加入了一个校准工具。
这款设备具有柔韧性,可以戴在头上或手腕上,还可以检测人体的温度。设备上的处理器在将数据无线传输到附近的手机或电脑之前会对其进行分析。
科学家们并不是第一次开发汗水传感器来了解体内发生的情况——医生们几十年来一直使用它们来诊断婴儿的囊性纤维化,以及确定患者是否对毒品上瘾。但随着健身监测设备最近的趋势,许多研究人员(包括辛辛那提大学的这个竞争团队)在汗液中发现了新的生物标志物,为临床医生和运动员提供了额外的信息。但到目前为止,这款设备似乎是最精确的,也是能够测量更多直接与健康相关的生物标志物的。
这种实时信息对于专业运动员在训练或比赛期间追踪他们的身体状况非常有用。但对于需要监测患者或研究对象的医生和研究人员来说也很有用。加州大学伯克利分校整合生物学教授、该研究的作者之一乔治·布鲁克斯说:“一名医务技术人员可以立即读取一个人的数据并进行跟踪,而不是采集血液样本然后将其送到实验室等待数小时才能获得结果。”
科学研究的参与者可以通过佩戴传感器产生大量数据,这将有助于研究人员更好地理解汗液中的生物标志物与一个人整体健康状况之间的关系。
研究人员没有给出他们的设备何时可能上市的确切时间表,但如果幸运的话,它可能很快就会进入临床环境,甚至取代Fitbit成为业余爱好者的健身追踪器。