人体汗液是健康信息的丰富来源，可以洞察一个人的水合水平、电解质平衡和整体生理状态。例如，汗液中的乳酸水平是运动强度的有用生物标志物。它的测量可以帮助估计血液中的乳酸量，进而预测肌肉疲劳。
如今，可穿戴传感器使连续监测汗液乳酸等生物标志物成为可能。利用最新的微流体技术，科学家们已经开发出一种设备，可以将微量的汗液传输到微小的化学传感器上，这些传感器可以实时无线传输测量结果。
然而，这种装置的一个常见问题是，它们的微流体通道往往会捕获汗液中存在的气泡。如果这些气泡覆盖了传感器的电极，测量就会中断，从而干扰对目标生物标志物的持续监测。
为了解决这个问题，由日本东京科技大学(TUS)副教授Isao Shitanda领导的一个研究小组提出了一种新型微流体汗液乳酸传感器，其测量结果不受气泡的影响。他们的研究发表在ACS Sensors上，由美国的Masahiro Motosuke博士，Tatsunori Suzuki博士，Shinya Yanagita博士和Takahiro Mukaimoto博士共同撰写。
该可穿戴设备由一个相对简单的分层结构组成——一个传统的乳酸氧化酶传感器，通过双面胶带连接到一个由硅树脂聚合物制成的微流体系统上。当佩戴该装置的人开始出汗时，汗液通过四个入口进入微流体通道，流向电极附近的储液器。当新汗液进入时，旧汗液通过一个出口排出系统，一个小型无线发射器报告测量到的乳酸水平。
该设计方案的关键创新之处在于采用了比一般设计更大的储汗器。Shitanda博士解释说:“通过增加微流体通道中储层的长度，创造了大约4微升的空间来捕获渗透到设备中的任何气泡，从而防止它们接触传感器的电极。”
研究人员在一系列的实验室实验中测试了他们的传感器。他们通过向设备中注入气泡，同时测量人工汗液中的乳酸水平，验证了气泡捕获区域按预期工作。此外，测量结果不受汗液流速的影响，传感器的响应保持稳定约两个小时。
最后，研究人员在一名男性志愿者身上测试了该设备，他在健身自行车上锻炼了近一个小时。传感器显示乳酸浓度相关性范围从1到50毫米，以及汗液和血液乳酸水平之间的相关性。
总的来说，这项研究的结果暗示了可穿戴微流体传感器在运动过程中监测汗液生物标志物的潜力。Shitanda博士说:“由于乳酸传感器的微流体系统是由柔软、有弹性和无刺激性的材料制成的，它可以用来连续监测汗液中的乳酸水平，特别是在运动和医学中。”
“可穿戴乳酸传感器可能会成为足球和篮球等运动中有用的状态管理工具，让球队经理知道何时更换球员是最好的。”
随着可穿戴传感器变得更加强大和可靠，只有时间才能告诉我们未来的培训管理和医疗监控会是什么样子。
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希望本篇文章《科学家推出新型可穿戴传感器，实时监测运动中汗液中的乳酸浓度》能对你有所帮助！
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