电子皮肤传感器系统可检测中暑危险

　　中暑是一种严重的与热有关的疾病，当身体无法再应对热的时候就会发生。随着全球范围内极端热浪的增加，中暑将成为一个越来越严重的问题。延迟治疗时，死亡率可高达80%，但只要及早诊断、立即降温，死亡率可降至10%。死亡率在老年人、既往疾病患者、卧床者和社会孤立者中最高。

　　解决这个问题的一个简单方法是确保身体有足够的水分。然而，人们可能不知道他们缺乏水分。在这些情况下，在高温下体内的水位会下降到停止出汗的水平。然后体温迅速上升超过40℃，最终导致中暑。

电子皮肤pH传感器制造程序：（a） 电子皮肤pH传感器制造程序示意图；（b）原始PDMS纳米片的照片；（c）干净湿巾上的独立pH传感器纳米片，以及（d）转移到人工手臂上的pH传感纳米片传感器。（经美国化学学会许可转载）

　　日本的一个研究小组，由Kazuyoshi Tsuchiya教授领导，现在已经开发出一种类似纹身的传感器系统，它可以粘在皮肤上，间接地判断身体的水分水平。东京大学的一个研究小组报告了他们在ACS传感器（“先进的基于人工电子皮肤的中暑检测pH传感系统”）中的发现，展示了一种全新的、多功能的策略，将pH传感元件与高质量、物理可转移的PDMS独立纳米片集成在一起。

　　东京大学微/纳米技术中心的JSPS博士后Ganesh Kumar Mani博士告诉Nanowerk：“这种传感器集成到纳米片上的秘密在于，我们发现Ag/AgIO3（碘酸银）可以在没有任何电解质溶液的情况下作为参比电极工作。Ag/AgCl是电位法研究中最常用的参比电极，但它体积庞大，常含有KCl电解质溶液。对于一个小型化的系统，我们希望摆脱电解质溶液，我们发现了Ag/AgIO3作为溶液。”

　　研究人员通过旋涂和溅射技术制备了超柔软的、独立的纳米纸（厚100纳米），并将其与pH传感元件结合起来，这些传感器贴纸无需任何胶水就可以粘附在皮肤甚至内脏上。

　　Ganesh指出：“我们用不同的pH溶液测试了纳米片的pH感应响应，达到了43 mV/pH的灵敏度。我们的传感器结构简单，结合薄膜pH传感器，在现场检测中暑方面具有独特的优势。”

　　他指出，也有可能用其他材料将独立的纳米板功能化，这可能在生物医学领域打开巨大的机遇。下一阶段的研究是用更长的测试时间进行测试，用真人的汗水进行灵敏度分析，并与WiFi模块集成。在东海大学医学院的帮助下，他们也希望能够很快开始临床试验。

　　他总结说：“据我们所知，这是第一份关于制备这种用于原位pH监测的结构的报告。目前正在进行详细的动物研究和改善长期使用的粘附性。”

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