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甲虫仿生智能设备可实时监测皮肤病

来源:心电图杂志(电子版) 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2021-09-09 10:06

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【摘要】科技日报北京9月8日电(实习记者张家新)据最新一期《科学进展》报道,国际研究团队从大自然中汲取灵感,模仿男性潜水甲壳虫,发明了个性化护肤的智能集成设备。该装置由微柱

科技日报北京9月8日电(实习记者张家新)据最新一期《科学进展》报道,国际研究团队从大自然中汲取灵感,模仿男性潜水甲壳虫,发明了个性化护肤的智能集成设备。该装置由微柱塞和水凝胶组成,可贴附于皮肤表面,同时采集和监测体液,实时监测皮肤健康状况,为更准确的痤疮诊断和治疗铺平道路和其他皮肤病。

人体皮肤表面的pH值不仅是一项生化和医学研究指标,而且控制皮肤的屏障功能,防止微生物(如金黄色葡萄球菌和金黄色葡萄球菌)的定植。马拉色菌)。当pH值偏离正常值时,会导致严重的皮肤病,如炎症性皮肤病、细菌感染甚至皮肤癌。为了对皮肤病进行准确的原位诊断和个性化治疗,迫切需要直接、方便地采集生物体液,并进行实时pH测量。

然而,为皮肤护理开发的传统非侵入性诊断设备存在局限性,往往不准确,并且需要昂贵的设备来分析结果。设备中使用的化学粘合剂会刺激甚至损伤皮肤,使其难以重复使用或长时间使用。此外,在潮湿或弯曲的皮肤表面上难以保持附着力。

雄性潜水甲虫是水生昆虫。它们进化出了一种特殊的粘性毛发,称为刷毛,可以帮助它们在水下附着在配偶身上。前腿上的刷毛具有独特的吸盘状结构和空腔,可以使它们牢固地粘附在潮湿和不规则的表面上。

受雄性潜水甲虫的启发,研究人员发明了微型人工吸盘,可以附着在皮肤上,同时收集和监测体液。他们将液体捕获的水凝胶嵌入微型柱塞中以监测 pH 值。水凝胶及时从表皮吸收液体以增强附着力,并随着皮肤的酸度改变颜色,从而指示皮肤的酸碱度。

结合机器学习技术,研究人员还开发了相应的软件应用程序,可以根据水凝胶的颜色自动量化 pH 值。此外,该设备还可用于检测皮肤病(如痤疮)的早期迹象。

未来,研究人员希望将该设备应用于个性化皮肤治疗贴片、医用粘合材料和诊断技术。 “基于这项研究的结果,我希望它可以用于皮肤病生物标志物的现场诊断。”该论文的作者之一、加拿大麦吉尔大学神经系统前博士后研究员蒲柏勇(音译)说。

文章来源:《心电图杂志(电子版)》 网址: http://www.xdtzzzz.cn/zonghexinwen/2021/0909/1028.html

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