Водостійкий мікрофлюїдний чіп проаналізував піт плавців

Американські вчені створили мікрофлюїдний сенсор, здатний збирати, зберігати і аналізувати піт навіть у воді. За допомогою розробленого пристрою автори визначили пітливість, а також вміст хлоридів у поту спортсменів під час плавання і їзди на велосипеді. Результати тестів автори опублікували в.


Хімічний аналіз однієї проби малого обсягу може коштувати дорого, займати багато часу і вимагає досвіду висококваліфікованого персоналу. Тому зараз активно ведуться розробки мініатюрних приладів і сенсорів, здатних швидко аналізувати невеликі обсяги. Технології лабораторії на чіпі (lab-on-a-chip) успішно справляються з цим завданням. Більш того, такі пристрої можуть бути прикріплені безпосередньо до джерела аналізованої речовини, що робить їх придатними для неінвазивного аналізу.


Для професійних спортсменів важливими показниками є інтенсивність виділення вологи через піт і утримання електролітів у нім. Якщо при заняттях на суші, відібрати пробу досить просто, то в разі аналізу поту плавців, виникають труднощі. Американський дослідник Джонатан Рідер (Jonathan T. Reeder) з Північно-Західного університету і його колеги запропонували вирішення цієї проблеми. Вони створили перший водонепроникний мікрофлюїдний чіп, здатний збирати, зберігати і аналізувати піт спортсмена навіть у воді.

Пристрій на основі гнучкого полімерного матеріалу складається з декількох функціональних шарів. Липкий гідрофобний шар особливої форми робить пристрій стійким до активних рухів, електроніка для ближнього безконтактного зв'язку (NFC) зі світлодіодним індикатором дозволяє передавати інформацію про температуру тіла з датчика на смартфон, а мікрофлюїдна система з камерою з хімічним реагентом збирає і зберігає пот. кожна петля здатна вмістити близько півтора мікролітрів рідини, а всього пристрій може зібрати приблизно 60 мікролітрів.

Вчені провели експерименти, в яких колориметричним методом визначили вміст іонів хлору (реакцією з хлоранілатом срібла) або ступінь заповнення мікроканалів спортсменів під час тренування у воді і на велотренажері. Для визначення ступеня заповнення, дослідники використовували як реагент харчовий барвник. Він містив речовини червоного і синього кольору, які мали різну розчинність - залежно від заповнення мікроканалів, колір змінювався.

Гідрофобні матеріали, високий ступінь адгезії і різність тисків не дозволяли воді з навколишнього середовища потрапити в систему. Пристрій успішно функціонував у сауні, будучи прикріпленим до лоба, шиї, підмишки і навіть до ніжної шкіри дитини під час купання.

Автори стверджують, що цей пристрій, крім допомоги спортсменам, знайде застосування в медицині, підготовці військовослужбовців і скрізь, де потрібен аналіз поту в екстремальних умовах.

Хоч досі недостатньо вивчена залежність фізіологічних процесів від складу поту, розробки пристроїв для його аналізу йдуть повним ходом. Раніше ми вже писали про подібний сенсор з мікрофлюїдною схемою, проте його тестували тільки на суші. А вчені з США і Франції створили селективний сенсор з водонепроїцюваним покриттям, що відстежує концентрацію кортизолу в поту.


COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND