由微生物纳米纤维素制成的可穿戴传感器

巴西研究人员开发的这种设备可以像贴膏药一样贴在皮肤上，可以用来监测人体的新陈代谢和给药。

来源:研究者的档案

的skin-adherent传感器是印刷在塑料表面的传统传感器的改进替代品。它可以用于非侵入性检测和监控指汗液中的体液。“微生物纳米纤维素是一种100%天然聚合物。它是由细菌从糖中产生的。与塑料相比，它的主要优势在于它与人体皮肤的界面要好得多。多年来，它已经在商业上投入使用，用于伤口敷料和其他应用，但之前从未作为电化学传感器衬底进行过研究，”该文章的共同第一作者罗布森·罗莎·达席尔瓦(Robson Rosa da Silva)说。

塑料基板上的可穿戴传感器的问题之一是，汗水会在皮肤和传感器之间形成一道屏障，阻碍检测并促进过敏反应。“纳米纤维素是完全透气的，可以让汗水到达电极的活性层，”Silva说。

该传感器是一个长1.5厘米、宽0.5厘米、薄如薄纸的小粘胶矩形。它可以检测到一个范围生物标记物如钠、钾、尿酸、乳酸和葡萄糖等。这些元素或物质在血液中循环，也可以在汗液中检测到。因此,糖尿病监测是纳米纤维素传感器的一个可能的应用。另一种方法是通过检测雌二醇来控制女性的荷尔蒙水平。”

该装置还可用于检测有机物中大气污染物的存在。“作为概念的证明，我们将传感器暴露在铅和镉等低水平的有毒金属中，结果是积极的，”他说。

检测单元使用半自动丝网打印机和高浓度碳颗粒的浆糊打印在微生物纳米纤维素基质上。碳是首选，因为它具有显著的导电性。“化学氧化-还原反应产生一种电信号，可以测量感兴趣的代谢物的浓度，”这篇文章的另一位共同第一作者Paulo Augusto Raymundo Pereira解释道。“传感器与一个恒电位器相连，恒电位器通过电流的变化进行电化学测量。获得的数据被传输到计算机并转换成标准曲线。”

根据Pereira的说法，传感器和数据测量和读取设备之间的无线通信可以很容易地设计出来。研究人员目前正在研究如何将传感器应用于药物管理，并将其商业化。

这篇题为《粘附在人体皮肤上的微生物纳米纤维素，用于电化学传感器检测金属离子和汗液中的生物标记物》的文章发表在该杂志上Talanta．