可穿戴设备能测量皮肤“呼吸”

林芝市科技局

2025-04-17 20:07

来源：林芝市科学技术局

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美国西北大学研究人员开发出首款能测量皮肤“呼吸”的可穿戴设备。通过分析皮肤释放和吸收的气体，该设备提供了一种评估皮肤健康状况的全新方法，包括监测伤口、检测皮肤感染、追踪皮肤水分含量、量化有害化学物质暴露剂量等。该研究发表在4月9日《自然》杂志上。

该设备仅长2厘米、宽1.5厘米，由腔室、传感器、可编程阀门、电子电路和小型可充电电池组成。封闭的腔室不会直接接触皮肤，而是悬浮在皮肤上方几毫米处，这种设计特别适用于脆弱皮肤的信息收集。

设备的工作原理基于自动阀门的智能控制。阀门负责打开和关闭腔室入口，可动态控制封闭室与外界空气的流通。当阀门打开时，气体自由进出，使设备建立基线测量值。当阀门迅速关闭时，气体被困于腔室内，传感器随即记录气体浓度随时间的变化，通过蓝牙将数据实时传输至智能手机或平板电脑，实现远程监控。

皮肤作为人体的第一道防线，其表面会释放水蒸气、二氧化碳及挥发性有机化合物等物质，这些物质的动态变化与皮肤健康密切相关。新设备能够精确捕捉这些细微变化，为医疗工作者提供关键信息，辅助他们在伤口管理、抗生素使用等方面迅速作出更科学的决策。对于糖尿病患者而言，持续监测皮肤屏障功能尤为重要，因为糖尿病溃疡是全球非创伤性下肢截肢的首要原因。新设备能精确测量皮肤释放的气体，评估皮肤屏障的恢复情况，为糖尿病患者的伤口管理提供有力支持。

此外，这种创新设备还为评估药物和护肤产品的效果开辟了新路径。研究人员可通过测量皮肤释放的二氧化碳和挥发性有机化合物，了解驱虫剂、护肤霜等产品的实际效果，甚至为开发更有效的透皮药物递送系统提供数据支持。

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