儘管現在有一些皮膚穿戴式傳感器可以識別汗液中的代謝物，但該技術在檢測內容上是有限的，而且這些傳感器通常不能重複使用。然而，一種新的傳感器利用一種 “分子印記聚合物”，使其更加有用。
該實驗裝置是由加州理工學院（Caltech）的一個團隊開發的，由高偉副教授領導。
此前，高偉和他的團隊創造了嵌入酶或抗體的傳感器，這些酶或抗體與佩戴者汗液中的特定代謝物化學品發生反應。除其他事項外，某些此類化學品的異常高或低水平可以表明需要治療的特定疾病。但不幸的是，這些酶只能檢測到相對較少的代謝物。抗體的用途更廣一些，但它們只能使用一次。
為了尋求一種性能更好的替代品，研究人員設計了一種傳感器，它包含了一種聚合物薄膜，當它與汗水接觸時產生電流。重要的是，在該薄膜和皮膚之間形成的一層是經過分子印記的第二種聚合物。
壓印過程包括在聚合物中嵌入目標代謝物的分子，而它仍處於液體狀態，允許聚合物凝固成類似橡膠的稠度，然後使用一種化學過程將分子從其中移除。所產生的是一個包含微小模塑孔的聚合物片，其大小和形狀與分子完全一致。
當汗水與該聚合物接觸時–如果汗水中很少或沒有代謝物–液體就會流過大部分開放的小孔，當它到達下面的其他聚合物時就會產生強烈的電流。然而，如果汗液中存在高水平的代謝物，這些分子將堵塞許多孔。這意味着沒有那麼多的汗液能夠通過，所以會產生較弱的電流。
因此，通過監測傳感器產生的電信號，可以測量佩戴者汗液中目標代謝物的濃度–汗液中的濃度通常與血液中的濃度一致。施加微弱的電流隨後會破壞堵塞孔洞的分子，從而使傳感器能夠被重新使用。
該傳感器最初確實在皮膚上施加了自己的小電流，以刺激汗液分泌。然而，由於其微流體設計只需要極少量的汗液，因此電流非常微弱，據說不會讓佩戴者感到不舒服。它已經在實驗室中對志願者進行了測試，並應很快成為更大規模臨床試驗的對象。
“這種方法使我們能夠檢測到一堆新的關鍵營養物質和代謝物。我們可以監測我們何時進食並觀察營養素水平的變化，”高偉說。“它不僅監測營養物質，而且還監測激素和藥物。它可以為許多健康狀況提供連續監測。”
有關這項研究的論文最近發表在《自然·生物醫學工程》雜誌上。