皮肤纹身传感器可用于检测血液pH值变化和代谢物水平

近日,德国的一个科学家小组已开发出永久性皮肤传感器,可用作艺术纹身。据报道,被注入皮肤的是比色分析制剂而不是纹身墨水,当血液pH值或其他健康指标发生变化时,色素沉着的皮肤区域会改变颜色。

  除了美观,纹身或许还有其他的作用。据悉,近日,德国的一个科学家小组已开发出永久性皮肤传感器,可用作艺术纹身。据报道,被注入皮肤的是比色分析制剂而不是纹身墨水,当血液pH值或其他健康指标发生变化时,色素沉着的皮肤区域会改变颜色。

德国慕尼黑技术大学的科学家开发出的皮肤纹身传感器

  在德国慕尼黑技术大学工作的研究小组认为纹身还可以用来诊断人类身体的生物物质变化,纹身技术可以用于将传感器配方放置在体内的某些位置上,可以直接记录代谢物质的变化,没有任何空间距离或时间的延迟,并且可能延长时间段来进行记录。

        纹身师将墨水直接放在真皮中,这是一层约1毫米厚的组织,可以容纳神经、血管和毛囊。所述纹身针穿刺表皮的最上层皮肤,并且释放该颜料到下面的真皮层,其中所述颜料永久染色皮肤。

  研究人员确定并调整了三种比色化学传感器,这些传感器可响应生物标记产生颜色变化。第一个传感器是相当简单的pH指示剂,包括染料甲基红、溴百里酚蓝和酚酞。如果注射到模型皮肤贴片,如猪肉皮肤上,将pH从5调整到9时,所得纹身从黄色变为蓝色。

  另外两个传感器可探测葡萄糖和白蛋白的水平。高体重葡萄糖水平可能表明糖尿病功能障碍,而白蛋白水平下降可能表明肝脏或肾脏衰竭。葡萄糖传感器一般包括葡萄糖氧化酶和过氧化物酶的酶促反应,其取决于葡萄糖浓度,导致有机颜料的结构变化,以及从黄色变为深绿色。而白蛋白传感器基于黄色染料,与白蛋白蛋白结合后变为绿色。

  为了证明以上的概念,科学家们将这几种传感器纹身贴在猪皮上。当他们改变pH、葡萄糖或白蛋白浓度时,装饰区域的颜色相应地改变,研究人员可以通过智能手机摄像头和应用程序来评估颜色,量化这些可见效果。

  作者声称,这种传感器纹身低成本,而且可以永久监测患者。随着合适的比色传感器的发展,该技术还可以扩展到记录电解质和病原体浓度、患者脱水水平上。

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