人体汗液是健康信息的丰富来源，可以深入了解人的水合水平、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含量，进而预测肌肉疲劳。

如今，可穿戴传感器可以连续监测汗液乳酸等生物标志物。利用最新的微流体技术，科学家们开发出了将微量汗液传送到微型化学传感器的设备，这些传感器可以实时无线传输测量结果。

然而，此类设备的一个常见问题是其微流体通道往往会捕获汗液中存在的气泡。如果这些气泡覆盖传感器的电极，测量就会中断，从而干扰目标生物标记物的连续监测。

为了解决这个问题，由日本东京理科大学(TUS)副教授IsaoShitanda领导的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ACSSensors上，由TUS的MasahiroMotosuke博士、TatsunoriSuzuki博士、ShinyaYanagita博士和TakahiroMukaimoto博士共同撰写。

所提出的可穿戴设备由相对简单的分层结构组成——传统的乳酸氧化酶传感器通过双面胶带连接到由有机硅聚合物制成的微流体系统。当佩戴该设备的人开始出汗时，汗水通过四个入口进入微流体通道，并流向电极所在的储液器。当新汗液进入时，旧汗液通过出口排出系统，小型无线发射器报告测得的乳酸水平。

所提出的设计的关键创新是使用了比平常更大的汗液储存器。“通过增加微流体通道中储液器的长度，创建了大约四微升的空间，用于捕获渗入设备的任何气泡，从而防止它们接触传感器的电极，”Shitanda博士解释道。

研究人员在一系列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来验证气泡捕获区域是否按预期工作。此外，测量结果不受汗液流量的影响，传感器的响应在大约两个小时内保持稳定。

最后，研究人员在一名男性志愿者身上测试了该设备，该志愿者在固定自行车上锻炼了近一个小时。该传感器显示出1至50mM范围内的乳酸浓度相关性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。“由于所提出的乳酸传感器的微流体系统是由柔软、灵活且无刺激性的材料制成的，因此它可用于连续监测汗液中的乳酸水平，特别是在运动和医学领域，”Shitanda博士评论道。

“可穿戴乳酸传感器可能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最好更换球员。”

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保健监控会是什么样子。

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