贴纸检测新生儿汗液中的囊性纤维化

在西北大学研发出汗渍贴纸后，研究人员在临床试点研究中验证了它的有效性囊性纤维化芝加哥Ann & Robert H. Lurie儿童医院囊性纤维化中心的病人和健康志愿者。与传统平台相比，该贴纸在收集汗液量方面表现出更高的性能，准确性也相当。

通过轻柔地附着在身体上，这种毫米厚的贴纸直接而温和地与皮肤接触，不需要刺激性的粘合剂。这不仅使贴纸更舒适，不易被佩戴者察觉，这种亲密的耦合也使贴纸收集的汗水比目前的临床方法多33%。高采集率保证了一个测试将持续收集足够大的样本，以提供准确的结果。

该贴纸还内置了比色传感器，可以实时检测、测量和分析氯化物浓度智能手机相机，绕过昂贵的需要实验室设备和折磨人的等待时间。这为在医院以外的家庭环境中进行检测提供了可能性，这可以为农村或资源匮乏地区的父母提供救济，他们无法获得具有专门诊断工具的临床中心。

生物集成电子学先驱John A. Rogers领导了设备的开发。罗杰斯是麦考密克工程学院和范伯格医学院材料科学与工程、生物医学工程和神经外科Louis Simpson和Kimberly Querrey教授，也是Querrey Simpson生物电子学研究所(QSIB)主任。泰勒·雷(Tyler Ray)是这篇论文的第一作者，他当时是罗杰斯实验室的博士后研究员。他现在是夏威夷大学ʻi at Mānoa的机械工程助理教授。

收集汗水的挑战

三十九位的缩短遗传性疾病在美国，每3300个新生儿中就有一个患有囊性纤维化，全世界有7万人患有这种疾病。有希望的结果完全取决于早期诊断。由于这种疾病攻击消化系统，如果患者在出生后不久不接受治疗，就会变得严重营养不良。

所有新生儿在出生后的头几天都要通过脚跟刺扎进行囊性纤维化筛查。如果检测结果不正常，儿科医生会要求进行汗液测试来确诊。在出汗测试期间，宝宝必须佩戴硬腕带设备长达30分钟。有时较小的婴儿很难产生足够的汗水来进行测试。其他时候，松散、不合适的汗液收集装置无法收集足够大的样本。在这些情况下，婴儿必须在以后的日子里重复测试，从而引起焦虑和拖延治疗。

“一些父母带着他们的孩子来做检测，但没有得到确认的结果就被送回家了，因为该设备无法收集足够多的汗水，”研究合著者苏珊娜·麦科利博士说，她是一名囊性纤维化专家，也是卢里儿童医院和西北医学大学的儿科肺病专家。“他们回家时，不知道他们的孩子是否患有严重的疾病，他们的孩子还不能开始治疗。这很痛苦。”

意想不到的合作

作为Lurie Children’s临床化学实验室的前主任，Shannon Haymond已经多次目睹了这种情况。由于僵硬的收集装置在小婴儿手臂上的契合度和密封性不好，许多家庭经历了延迟结果和诊断。

2016年秋天，罗杰斯实验室推出了一种柔性传感器可以实时收集和分析汗水，用于健康监测。读完这篇论文后，哈蒙德立刻看到了这种新设备在治疗囊性纤维化方面的潜力。

“许多实验室遇到了由当前收集方法引起的问题，这使其成为质量改进努力的一个经常关注的焦点，”该研究的合著者、计算病理学副主席和Lurie儿童医院的质谱主任Haymond说。“我认为灵活的皮肤传感器可以简化过程，提高收集结果。而且因为汗贴是一次性使用的，它们还有一个防止感染的额外优势。”

接下来，研究小组认为这种汗液贴纸可以用于跟踪囊性纤维化患者的长期健康状况，并衡量他们对治疗的反应。例如，如果标签检测到氯含量的变化，就可以告知医生的治疗计划。

“因为这个装置是不受束缚的，我们计划在临床环境之外使用它，”研究合著者Roozbeh Ghaffari说，他是西北大学生物医学工程研究副教授，也是QSIB的转化研究主任。“根据这些新功能和进一步的临床验证，接受治疗的囊性纤维化患者有一天可以在家里使用汗液贴纸来跟踪他们的症状和日常生活中的水分水平。”

在Lurie Children’s进行临床试验时，麦科利博士注意到，与传统的汗液测试相比，孩子们是多么喜欢汗液贴纸。“孩子们喜欢贴纸，”她说。汗水贴纸让他们笑了起来。它更容易、更舒适，甚至更有趣。”

的研究发表在《科学转化医学》杂志上。