Пот является эффективной жидкостью организма для анализа различных биоаналитов в организме без взятия проб крови. Например, датчик пота может уменьшить дискомфорт у пациентов с диабетом, которым постоянно приходится брать кровь. Его также можно использовать в носимых устройствах для ежедневного мониторинга состояния здоровья. Однако в настоящее время самым большим препятствием на пути распространения этих сенсоров являются наши собственные уровни секреции, которые нерегулярны и низки.
Исследовательская группа под руководством профессора Килвон Чо из отдела химического машиностроения POSTECH, Корея, недавно разработали кожный пластырь. Устройство быстро собирает пот, избегая непрерывных заборов крови. Как? Подражая принципу колючек кактусов.
Кактусы, растущие в засушливой среде, перемещают капли воды, образующиеся на кончиках их шипов, к основанию, чтобы выжить. Во время этого процесса мелкие капли воды движутся из-за разницы давлений, действующих внутри и снаружи изогнутой поверхности капли воды. Явление под названием Давление Лапласа.
Избегайте заборов крови благодаря природе
В пластыре, недавно разработанном исследовательской группой POSTECH, применяется тот же принцип, который используется шипами кактуса для сбора воды. Учёные добились этого, создав клиновидные модели с поверхностями. супергидрофобный/супергидрофильный. При этой системе капля пота на клиновидной поверхности самопроизвольно перемещается к широкому концу, поскольку разность давлений Лапласа между передней и задней поверхностями капли максимизируется.
Результаты подтверждают, что эти каналы, выгравированные на пластыре, могут быстро и спонтанно собирать пот независимо от их наклона, без необходимости применения дополнительной силы. Кроме того, канал с клиновидным рисунком демонстрирует высокую эффективность сбора пота: он транспортирует почти все капли пота в зону обнаружения, не оставляя многого внутри канала. Это намного быстрее, чем обычные микрофлюидные каналы. Это то, что позволяет пластырю постоянно контролировать кровь без отбора проб.
Трудности со сбором пота препятствовали его использованию в портативных медицинских устройствах. Этот недавно разработанный пластырь решает проблему, быстро собирая пот и облегчая его использование в различных портативных медицинских устройствах, включая мониторинг уровня сахара в крови.
Килвон Чо, ПОСТЕХ
