Menselijk zweet bevat verschillende biomoleculen die de onderzoeksgemeenschap onderzoekt voor niet-invasieve medische tests. Het analyseren van zweet voor onderzoek, echter, is vaak duur, en apparaten zijn doorgaans slechts een beperkte tijd betrouwbaar.

Onderzoekers van de North Carolina State University hebben een op papier gebaseerd apparaat geconstrueerd als een model van wearables die kunnen verzamelen, transporteren en analyseren van zweet in draagbare technologie van de volgende generatie. Met behulp van een proces dat bekend staat als capillaire actie, verwant aan watertransport in planten, het apparaat gebruikt verdamping om tot 10 dagen of langer vloeistof af te voeren die de kenmerken van menselijk zweet nabootst naar een sensor. Ze bespreken hun werk in het journaal Biomicrofluïdica .

Het werk was een samenwerking tussen Orlin Velev en Michael Dickey, het adviseren van het onderzoek van afgestudeerde studenten Timothy Shay en Tamoghna Saha, als onderdeel van het NSF Center for Advanced Self-Powered Systems of Integrated Sensors and Technologies. Het doel is om de eigenschappen van papier te gebruiken om een ​​weg voorwaarts te wijzen voor meer betaalbare, apparaten voor de langere termijn.

Een centraal probleem voor elk apparaat bij het analyseren van zweet is dat zweet zout bevat, die, bij verdamping, zal op een apparaat worden afgezet en de vloeistofstroom verstoren. Het apparaat van het team bevat dicht opeengepakte zoutkristallen, waardoor langer gebruik mogelijk is en een manier om de timing te bestuderen van wanneer chemicaliën in het zweet aanwezig zijn.

"We verwachtten dat de stroom van het modelzweet onderdrukt zal worden door de afzetting van een zoutlaag in het droogkussen, "Zei Velev. "Door de stroom van modelzweet te volgen, we hebben gevonden, heel verrassend, dat zo'n eenvoudige papieren constructie voor zeer lange perioden continu zweet kan pompen en afvoeren."

Papieren microfluïdische apparaten kunnen ook worden gebruikt als draagbare pleisters om het beloop van bepaalde ziekten te beoordelen of hoe goed patiënten zich aan medicijnregimes houden.

"De biologische markers of medicijnmetabolieten die gedurende een lange periode in het zweet van de patiënt sijpelen, zullen op het papieren blok worden vastgelegd en op een tijdstempel worden bewaard om later te worden geanalyseerd, vergelijkbaar met boomringen die het record van boomontwikkeling bewaren, ' zei Dickey.

Gedreven door de vloeistof die door papier stroomt, het apparaat heeft geen externe voeding nodig. De lage kosten ervan maken het ook mogelijk goedkope medische tests uit te voeren bij patiënten met te weinig middelen die moeite hebben om toegang te krijgen tot dergelijke tests. Dergelijke tests op huidpleisters kunnen de noodzaak voor het nemen van bloedmonsters wegnemen.

Het team is begonnen met een reeks menselijke proeven om te onderzoeken hoe de technologie biomarkeranalyses op langere termijn mogelijk maakt, en ze proberen de proeven te hervatten wanneer pandemische veiligheidsmaatregelen het haalbaar maken om door te gaan.