Lacroix
Les capteurs portables deviennent un outil prometteur dans les soins de santé personnalisés et la surveillance de l’exercice. Dans une étude récente, des chercheurs japonais développent un nouveau capteur chimique portable capable de mesurer la focus d’ions chlorure dans la sueur. En utilisant une procedure d’impression par transfert de chaleur, le capteur proposé peut être appliqué sur la floor extérieure des textiles courants pour prévenir les irritations cutanées et les allergy symptoms, et pourrait également être utile dans la détection précoce des coups de chaleur et de la déshydratation.
Le remarquable niveau de miniaturisation doable dans l’électronique moderne a ouvert la voie à la réalisation d’appareils de soins de santé auparavant confinés au domaine de la science-fiction. Les capteurs portables en sont un exemple frappant. Comme leur nom l’indique, ces appareils sont portés sur le corps, généralement directement sur la peau. Ils peuvent surveiller des paramètres corporels importants, notamment la fréquence cardiaque, la pression artérielle et l’activité musculaire.
Certains capteurs portables peuvent également détecter des produits chimiques dans les fluides corporels. Par exemple, les biocapteurs de sueur peuvent mesurer la concentration d’ions dans la sueur, fournissant des informations sur leurs niveaux dans le sang. Cependant, la conception de tels capteurs chimiques est plus complexe que celle de capteurs physiques. Le make contact with direct entre un capteur chimique portable et la peau peut provoquer des irritations et des allergic reactions. En revanche, si le capteur est fabriqué directement sur un textile transportable, sa précision diminue en raison des irrégularités de floor.
Dans une étude récente, une équipe de recherche, dirigée par le professeur agrégé Isao Shitanda de l’Université des sciences de Tokyo (TUS) au Japon, a développé un biocapteur de sueur innovant qui résout les problèmes susmentionnés. Leur travail, publié en ligne dans ACS Sensors le 15 juin 2023, décrit l’utilisation d’une approach appelée “effect par transfert de chaleur” pour fixer un capteur d’ions chlorure mince et flexible sur un substrat textile. L’étude a été co-écrite par le Dr Masahiro Motosuke, le Dr Tatsunori Suzuki, le Dr Shinya Yanagita et le Dr Takahiro Mukaimoto de TUS.
“Le capteur proposé peut être transféré sur des substrats de fibres et peut donc être incorporé dans des textiles tels que des T-shirts, des bracelets et des semelles intérieures”, explique le Dr Shitanda. “De moreover, des indicateurs de santé tels que la focus d’ions chlorure dans la sueur peuvent être mesurés simplement en les portant.”
L’approche d’impression par transfert thermique offre plusieurs avantages. D’une section, le capteur est transféré à l’extérieur du vêtement, ce qui évite les irritations cutanées. De plus, l’effet mèche du textile aide à répartir la sueur uniformément entre les électrodes du capteur, créant un contact électrique steady. De plus, imprimer le capteur sur une area aircraft puis le transférer empêche la development de bords flous qui se produisent couramment lors de l’impression directe sur un textile.
Les chercheurs ont soigneusement sélectionné les matériaux et les mécanismes électrochimiques du capteur pour éviter de risquer une réaction allergique pour le porteur. Après avoir développé le capteur, ils ont mené diverses expériences en utilisant de la sueur artificielle pour vérifier sa précision dans la mesure de la focus en ions chlorure. La variation de la force électromotrice du capteur était de -59,5 mTV/log CCl-. De in addition, il a affiché une réponse de Nernst et une relation linéaire avec la plage de focus des ions chlorure dans la sueur humaine. De additionally, aucun autre ion ou material généralement présent dans la sueur n’a interféré avec les mesures.
Enfin, l’équipe a testé le capteur sur un volontaire qui s’est exercé sur un vélo statique pendant 30 minutes, en mesurant son taux de transpiration, les niveaux d’ions chlorure dans le sang et l’osmolalité de la salive toutes les cinq minutes pour comparer avec les données précédemment recueillies par le capteur. Le capteur transportable proposé pourrait mesurer de manière fiable la concentration d’ions chlorure dans la sueur.
Le capteur peut également transmettre des données sans fil, ce qui le rend utile pour la surveillance de la santé en temps réel. “Le chlorure étant l’électrolyte le moreover abondant dans la sueur humaine, la mesure de sa focus fournit un outstanding indicateur de l’équilibre électrolytique du corps et un outil utile pour le diagnostic et la prévention des coups de chaleur”, remarque le Dr Shitanda.
Cette recherche démontre ainsi le potentiel de l’utilisation de capteurs ioniques portables pour la surveillance en temps réel des biomarqueurs de la sueur, facilitant le développement de soins de santé personnalisés et la gestion de l’entraînement des athlètes.
