可穿戴設備能測量皮膚“呼吸”

科技日報訊 （記者張佳欣）美國西北大學研究人員開發出首款能測量皮膚“呼吸”的可穿戴設備。通過分析皮膚釋放和吸收的氣體，該設備提供了一種評估皮膚健康狀況的全新方法，包括監測傷口、檢測皮膚感染、追蹤皮膚水分含量、量化有害化學物質暴露劑量等。該研究發表在9日《自然》雜誌上。

該設備僅長2釐米、寬1.5釐米，由腔室、傳感器、可編程閥門、電子電路和小型可充電電池組成。封閉的腔室不會直接接觸皮膚，而是懸浮在皮膚上方几毫米處，這種設計特別適用於脆弱皮膚的信息收集。

設備的工作原理基於自動閥門的智能控制。閥門負責打開和關閉腔室入口，可動態控制封閉室與外界空氣的流通。當閥門打開時，氣體自由進出，使設備建立基線測量值。當閥門迅速關閉時，氣體被困於腔室內，傳感器隨即記錄氣體濃度隨時間的變化，通過藍牙將數據即時傳輸至智能手機或平板電腦，實現遠程監控。

皮膚作為人體的第一道防線，其表面會釋放水蒸氣、二氧化碳及揮發性有機化合物等物質，這些物質的動態變化與皮膚健康密切相關。新設備能夠精確捕捉這些細微變化，為醫療工作者提供關鍵信息，輔助他們在傷口管理、抗生素使用等方面迅速作出更科學的決策。對於糖尿病患者而言，持續監測皮膚屏障功能尤為重要，因為糖尿病潰瘍是全球非創傷性下肢截肢的首要原因。新設備能精確測量皮膚釋放的氣體，評估皮膚屏障的恢復情況，為糖尿病患者的傷口管理提供有力支持。

此外，這種創新設備還為評估藥物和護膚產品的效果開闢了新路徑。研究人員可通過測量皮膚釋放的二氧化碳和揮發性有機化合物，瞭解驅蟲劑、護膚霜等產品的實際效果，甚至為開發更有效的透皮藥物遞送系統提供數據支持。