- Posted By: Capuano Edoardo
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Sensore di sudore superidrofobo basato su un composito di poliacrilato sodio/MXene inserito tra due strati tessili superidrofobici per misurare continuamente il vapore del sudore dal sudore insensibile con elevata sensibilità e risposta rapida
Il monitoraggio del tasso di sudorazione è fondamentale per stimare la perdita di sudore e misurare accuratamente i biomarcatori di interesse. Sebbene siano stati sviluppati vari sensori ottici o elettrici per monitorare il tasso di sudore sensibile, la quantificazione del tasso di sudore insensibile che è direttamente correlato alla termoregolazione corporea e alle funzioni della barriera cutanea rimane ancora una sfida.
Il sudore contiene biomarcatori che aiutano i medici a fare diagnosi di salute. I sensori indossabili possono essere utilizzati per monitorare il tasso di sudorazione di una persona e fornire informazioni sulla pelle, sull'attività del sistema nervoso e sulle condizioni di salute sottostanti (1). Ma non tutto il sudore è uguale e alcuni non possono essere misurati con i sensori attuali. Un biosensore superidrofobico di nuova concezione potrebbe essere utilizzato come strumento diagnostico per rilevare tali tipi di sudore.
Il sensore, sviluppato da Huanyu “Larry” Cheng (2), James L. Henderson, Jr. Memorial Associate Professor of Engineering Science and Mechanics, è stato presentato in un articolo pubblicato su ACS Nano (3).
Il sudore sensibile, o liquido, è il sudore che può essere percepito da una persona, ad esempio durante un intenso esercizio fisico. I sensori indossabili possono fornire un monitoraggio continuo e non invasivo di questo tipo di sudore. Insensibile, o vapore, la traspirazione è diversa. È la perdita di sola acqua dalla pelle, secreta a una velocità molto minore durante l'esercizio a bassa intensità o il riposo, e misurarla è difficile, secondo Cheng.
Il dottor Huanyu “Larry” Cheng afferma: «Il monitoraggio del sudore insensibile è di grande interesse per valutare la salute della pelle e le condizioni patologiche, come l'eczema e la guarigione delle ferite, nonché gli stati di salute sottostanti, come il dolore o l'ansia. I dispositivi interfacciati con la pelle che rilevano la velocità e la perdita di sudore sono attualmente limitati a lavorare con il sudore sensibile e non sono adatti per il sudore insensibile allo stato di vapore».
Lo scienziato ha sviluppato un prototipo di sensore di sudore superidrofobico per misurare il vapore dal sudore insensibile. Il materiale - un composito di idrogel superassorbente su un substrato poroso inserito tra due strati tessili superidrofobi - consente la permeazione del vapore del sudore impedendo al sensore di essere influenzato dalle goccioline d'acqua esterne del sudore sensibile. Il sensore potrebbe essere integrato con un modulo di comunicazione e alimentazione wireless flessibile che monitora continuamente i tassi di sudore in diverse posizioni del corpo.
Il dottor Huanyu “Larry” Cheng aggiunge: «Le dimostrazioni di prova su soggetti umani hanno mostrato la fattibilità di valutare continuamente la termoregolazione del corpo e le funzioni della barriera cutanea. Ciò consente la valutazione del comfort termico, delle condizioni patologiche e dell'attività del sistema nervoso e fornisce una piattaforma di dispositivi a basso costo per rilevare altri biomarcatori rilevanti per la salute nel vapore del sudore come sensore di sudore di nuova generazione per l'assistenza sanitaria intelligente e la medicina personalizzata».
Il lavoro di Cheng è stato sostenuto in parte dal National Institutes of Health, dalla National Science Foundation e dalla Penn State. Anche la National Natural Science Foundation of China, la Natural Science Foundation of Hunan Province e il programma Furong Scholars of Hunan Province hanno fornito supporto.I coautori includono Shangda Chen, Xiaofeng Li, Yujing Li, Weiyi Liu, Yangchengyi Liu, Shun Qian, Yi Sun, Yao Tian, Peihe Wang, Xiufeng Wang, Fengzhen Yang, Hanlin Yang e Ping Zhang, tutti affiliati all'Università di Xiangtan in Cina.
Riferimenti:
(1) New sensor enables 'smart diapers,' range of other health monitors
Descrizione foto: Un biosensore sviluppato da Huanyu "Larry" Cheng, James L. Henderson, Jr. Memorial Associate Professor of Engineering Science and Mechanics, presenta un materiale superidrofobico che misura il vapore del sudore senza assorbire acqua. - Credit: Provided by Larry Cheng/Penn State.
Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Superhydrophobic biosensor could measure sweat vapors on the body