汗液感知器或?qū)⒊蔀橄乱粋€(gè)醫(yī)療設(shè)備新風(fēng)口

近日，汗液感知技術(shù)成為智能穿戴設(shè)備的一個(gè)熱點(diǎn)細(xì)分領(lǐng)域，美國(guó)空軍和橄欖球大聯(lián)盟NFL紛紛參與其中。汗液傳感器開(kāi)發(fā)商Eccrine Systems宣布獲得550萬(wàn)美元的A輪融資，其中400萬(wàn)來(lái)自美國(guó)空軍。另外一家智能穿戴設(shè)備公司GraphWear研發(fā)的液水傳感器宣布和美國(guó)橄欖球大聯(lián)盟NFL進(jìn)行合作，對(duì)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證和輔助研發(fā)。

智能穿戴設(shè)備主要是通過(guò)收集人體的生理數(shù)據(jù)，幫助我們了解和監(jiān)控我們的身體狀況。從簡(jiǎn)單的計(jì)步，到傳統(tǒng)的心率、體溫，再到現(xiàn)在的汗液分析，智能穿戴設(shè)備開(kāi)始追蹤越來(lái)越多的人體生理數(shù)據(jù)。千萬(wàn)不要小瞧汗水，一滴汗水中除了鹽分之外，還包含著我們身體中的各種科學(xué)密碼，包括水化水平、電解質(zhì)平衡、乳酸指數(shù)、血糖水平以及卡路里燃燒值等信息。

科研人員認(rèn)為可以通過(guò)測(cè)量汗液中的各種電解質(zhì)、代謝物等成分，并結(jié)合用戶的體溫、心跳等數(shù)據(jù)，更準(zhǔn)確地分析用戶的生理情況，判斷是否處在疲勞和脫水狀態(tài)，適時(shí)對(duì)用戶做出提醒，防止運(yùn)動(dòng)過(guò)量。

目前，針對(duì)汗液進(jìn)行分析的智能設(shè)備大多數(shù)還未能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，檢測(cè)靈敏度、設(shè)備體積、和人體的結(jié)合方式、實(shí)用性等是需要著力突破的問(wèn)題。用體液來(lái)檢測(cè)身體情況很常見(jiàn)，醫(yī)院的化驗(yàn)大多依靠各類體液，但是攜帶大量生命信息的汗液還沒(méi)有入選。各大科研機(jī)構(gòu)都想在汗液感知技術(shù)上做出進(jìn)一步突破，實(shí)現(xiàn)無(wú)創(chuàng)檢測(cè)。

今年8月，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校博士后高偉憑借全柔性汗液傳感器登上了《麻省理工科技評(píng)論》年度青年英雄榜。高偉和導(dǎo)師阿里·捷維組成的Javey Research實(shí)驗(yàn)室在汗液上看到了無(wú)創(chuàng)檢測(cè)未來(lái)實(shí)現(xiàn)的可能，汗液的化學(xué)成分多樣，且容易獲得。在初階版本的汗液傳感器中，他們的設(shè)計(jì)設(shè)定了5種檢測(cè)維度：葡萄糖、乳酸、鈉離子、鉀離子還有體表溫度，也在后續(xù)不斷加入重金屬、氯離子等檢測(cè)對(duì)象。這些具體的檢測(cè)對(duì)象可以窺視身體的秘密。高偉介紹說(shuō)，已經(jīng)在醫(yī)學(xué)上比較確信的是，血液中的鈉離子可以檢測(cè)身體的脫水情況，氯離子可以用來(lái)診斷囊腫型纖維化，再比如人體中的葡萄糖和血液中的葡萄糖相關(guān)，可以來(lái)檢測(cè)糖尿病。

除了大學(xué)科研機(jī)構(gòu)對(duì)汗液的秘密進(jìn)行解碼，也有不少初創(chuàng)企業(yè)推出或正準(zhǔn)備推出汗液感知的相關(guān)設(shè)備，并獲得了資本的青睞。

Eccrine Systems是一家私人控股公司，于2013年建立，總部位于俄亥俄州的辛辛那提。該公司致力于通過(guò)汗水傳感器技術(shù)提高人類的健康水平、安全性與工作效率。其商業(yè)化技術(shù)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)來(lái)自辛辛那提大學(xué)，并獲得CincyTech公司的支持。

該公司宣布完成550萬(wàn)美元的A輪融資，公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO Robert Beech在新聞發(fā)布會(huì)上表示：“汗水是采用非侵入式手段獲取分子數(shù)據(jù)與生理學(xué)數(shù)據(jù)的最好來(lái)源，在醫(yī)學(xué)界，這些數(shù)據(jù)此前通常從血液中獲得。汗水的應(yīng)用常常受限于缺乏人體日常生活中，包括工作、睡覺(jué)、娛樂(lè)等狀態(tài)下的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。如今，微流控技術(shù)、納米技術(shù)、微型電子和能源管理等技術(shù)的進(jìn)步，使得通過(guò)傳感系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)汗水分子成為了可能?！?/p>

美國(guó)空軍同樣也對(duì)汗液的研究非常感興趣，對(duì)Eccrine公司資助了400萬(wàn)美元用于未來(lái)開(kāi)展的一項(xiàng)五年研究計(jì)劃，即對(duì)地面部隊(duì)士兵和飛行員進(jìn)行實(shí)時(shí)地機(jī)體監(jiān)測(cè)和功能增強(qiáng)訓(xùn)練。美國(guó)空軍的研究人員想要利用一種可靠的手段對(duì)機(jī)體進(jìn)行分子水平及定量化的研究，但并不是通過(guò)血液來(lái)開(kāi)始這項(xiàng)研究。研究人員Joshua Hagen表示，實(shí)驗(yàn)室目前已經(jīng)在美國(guó)特種部隊(duì)中開(kāi)展了多個(gè)原型的檢測(cè)，而且也是該技術(shù)最早的采用者。

當(dāng)然汗液還可以幫助研究者對(duì)飛行員的生理學(xué)表現(xiàn)進(jìn)行研究，比如，美國(guó)國(guó)防部就從數(shù)十億美元的戰(zhàn)斗機(jī)中(F-22和F-35戰(zhàn)斗機(jī))搜集了大量的數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)卻為揭示在飛機(jī)中處于高度壓力的飛行員的機(jī)體狀況并不能提供過(guò)多的有效信息。測(cè)定汗液中一種名為皮質(zhì)醇的組分是目前Eccrine公司的一項(xiàng)重點(diǎn)研究，皮質(zhì)醇是機(jī)體中充當(dāng)關(guān)鍵壓力標(biāo)志物的一種激素。機(jī)體的脫水狀況和皮質(zhì)醇檢測(cè)是對(duì)士飛行員進(jìn)行汗液監(jiān)測(cè)的的首個(gè)重要任務(wù)，而這將在未來(lái)2-4年內(nèi)進(jìn)行。