當(dāng)涉及到檢測一個(gè)人體內(nèi)的生物標(biāo)記化學(xué)品時(shí)，汗液分析傳感器提供了一個(gè)比血液采樣更少痛苦的選擇。一種新的可穿戴傳感器采取了一種獨(dú)特的方法來收集汗液，即模仿仙人掌刺。

　　我們已經(jīng)看到了一些附著在皮膚上的傳感器，它們分析佩戴者的汗水，檢測與血糖水平、壓力水平和某些疾病相關(guān)的生物標(biāo)志物。不過，除非該人異常炎熱或身體活躍，否則收集足夠數(shù)量的汗液往往是一種挑戰(zhàn)。

　　為了解決這個(gè)問題，韓國浦項(xiàng)科技大學(xué)（POSTECH）的科學(xué)家們將目光投向了仙人掌植物。

　　在它們生活的干旱環(huán)境中，仙人掌需要在它們能夠找到的地方吸收水分--這包括凝結(jié)在其刺尖上的水蒸氣液滴。通過一種被稱為拉普拉斯壓力的現(xiàn)象，這些水滴被沿著仙人掌刺向內(nèi)吸引，直到它們到達(dá)植物的“皮膚”，在那里被吸收。拉普拉斯壓力被定義為"形成氣體區(qū)域和液體區(qū)域邊界的彎曲表面內(nèi)外的壓力差"。在仙人掌刺上--它的頂端很窄，向底部擴(kuò)展--不斷增加的接觸面積在水滴中產(chǎn)生了這種效果。

　　POSTECH的扁平圓盤形傳感器沒有采用針，而是采用了多個(gè)汗液收集通道，這些通道像車輪的輻條一樣從一個(gè)中央儲水池向外輻射。

　　每個(gè)通道由疏水性（拒水）材料制成，其中嵌入了一個(gè)三角形的親水性（吸水）材料楔子。由于該楔子的窄端位于通道的外側(cè)，而寬端位于水庫內(nèi)側(cè)，因此它能夠利用拉普拉斯壓力，甚至將微量的汗水拉入。

　　在實(shí)驗(yàn)室測試中，該傳感器被證明比現(xiàn)有的微流控汗液收集系統(tǒng)有效得多，無論該設(shè)備的傾斜度如何。

　　Kilwon Cho教授說：“收集汗液的困難阻礙了它在可穿戴醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用。這個(gè)新開發(fā)的貼片通過快速收集汗液解決了這個(gè)問題，并促進(jìn)了它在各種可穿戴醫(yī)療設(shè)備中的使用，包括血糖監(jiān)測。”

　　有關(guān)這項(xiàng)研究的論文最近發(fā)表在《先進(jìn)材料》雜志上。