اگرچه در حال حاضر تعدادی از حسگر‌های پوشیده از پوست وجود دارند که متابولیت‌های موجود در عرق را شناسایی می‌کنند، این فناوری در مواردی که می‌تواند تشخیص دهد محدود است، به علاوه سنسور‌ها اغلب قابل استفاده مجدد نیستند.

با این حال، یک مورد جدید از این دستگاه از یک "پلیمر حک شده مولکولی" استفاده می‌کند تا بسیار مفیدتر باشد.این دستگاه آزمایشی توسط تیمی در موسسه فناوری کالیفرنیا کالتک (Caltech) به سرپرستی پروفسور وی گائو تولید شده است.

پیش از این، گائو و تیمش حسگر‌هایی با آنزیم‌ها یا آنتی‌بادی‌های تعبیه‌شده ایجاد کرده بودند که با مواد شیمیایی متابولیت خاصی در عرق کاربر واکنش نشان می‌دادند.سطوح غیرعادی بالا یا پایین برخی از این مواد شیمیایی می‌تواند نشان دهنده اختلالات خاصی باشد که نیاز به درمان دارند.

با این حال، متأسفانه، آنزیم‌ها فقط می‌توانند تعداد نسبتا کمی از متابولیت‌ها را شناسایی کنند.محققان در جستجوی جایگزینی با عملکرد بهتر، حسگری را طراحی کردند که دارای یک لایه پلیمری است که در تماس با عرق جریان الکتریکی تولید می‌کند.

نکته مهم، تشکیل یک لایه بین آن فیلم و پوست، دومین پلیمر است که به صورت مولکولی نقش بسته است.فرآیند چاپ شامل جاسازی مولکول‌های متابولیت هدف در داخل پلیمر در حالی که هنوز در حالت مایع است، به پلیمر اجازه می‌دهد تا به قوام لاستیک مانند برسد، سپس از یک فرآیند شیمیایی برای حذف مولکول‌ها از آن استفاده می‌شود.

یک ورق پلیمری حاوی سوراخ‌های قالب ریزی شده ریز است که اندازه و شکل دقیق مولکول‌ها را دارند.هنگامی که عرق با آن پلیمر تماس پیدا می‌کند ، اگر متابولیت کمی در عرق وجود داشته باشد یا هیچ‌کدام از آن وجود نداشته باشد، مایع از سوراخ‌های عمدتاً باز جریان می‌یابد و هنگامی که به پلیمر دیگر زیرین می‌رسد، جریان الکتریکی قوی ایجاد می‌کند.

اما اگر سطوح بالایی از متابولیت در عرق وجود داشته باشد، مولکول‌ها بسیاری از سوراخ‌ها را مسدود می‌کنند.این بدان معنی است که عرق زیادی نمی‌تواند از آن عبور کند، بنابراین جریان ضعیف تری تولید می‌شود.

بنابراین، با نظارت بر سیگنال الکتریکی تولید شده توسط حسگر، می‌توان غلظت متابولیت هدف را در عرق پوشنده اندازه گیری کرد.
غلظت عرق معمولاً با غلظت‌های موجود در جریان خون مطابقت دارد.
اعمال جریان الکتریکی ضعیف متعاقباً مولکول‌هایی را که سوراخ‌ها را مسدود می‌کنند از بین می‌برد و امکان استفاده مجدد از سنسور را فراهم می‌کند.

حسگر در ابتدا جریان کمی از خود را به پوست اعمال می‌کند تا تولید عرق را تحریک کند. از آنجایی که طراحی میکروسیالی آن فقط به مقدار کمی عرق نیاز دارد، جریان بسیار ضعیف است و ظاهراً برای استفاده کننده ناراحت کننده نیست.این دستگاه قبلاً روی داوطلبان در آزمایشگاه تست شده است و به زودی باید موضوع آزمایش‌های بالینی بزرگ‌تری قرار گیرد.

گائو گفت: "این رویکرد به ما امکان می‌دهد دسته‌ای از مواد مغذی و متابولیت‌های حیاتی جدید را شناسایی کنیم. ما می‌توانیم زمان خوردن و تغییر سطح مواد مغذی را کنترل کنیم. "این فناوری نه تنها مواد مغذی، بلکه هورمون‌ها و دارو‌ها را نیز کنترل می‌کند. می‌تواند نظارت مستمر برای بسیاری از شرایط سلامتی را فراهم کند.

مقاله‌ای درباره این تحقیق اخیراً در مجله Nature Biomedical Engineering منتشر شده است.

منبع: سایت نیواطلس