Udvikling af mikrofluidisk patch-type svedsensor (sweat sensor)

1. Baggrundsværdi af sved: Sved har fået betydelig opmærksomhed som en nøglebiomarker til diagnostisering af dehydrering og nyrefunktionsforstyrrelser (f.eks. uræmi), da den indeholder essentielle indikatorer, der afspejler blodkoncentrationer, såsom elektrolytter og metabolitter (kreatinin, urea).

Teknisk overgang: For at overvinde begrænsningerne ved konventionelle absorberende puder, såsom forurening og fordampning, er det afgørende at udvikle fleksible, bærbare mikrofluidiske enheder, der muliggør øjeblikkelig indsamling og højpræcisionsanalyse.

Indenlandske og internationale tendenser: Mens lande som USA allerede anvender realtids IoT-overvågningsteknologier i militære og sportssektorer, er der et presserende behov i Korea for at sikre fysiologiske data optimeret til den koreanske befolkning og for at etablere et robust medicinsk analysesystem.

2. Mål At udvikle en hudgrænseflademikrofluidisk platform integreret med en SERS-biosensor til højfølsom, realtidsdetektering af natrium og kreatinin for at overvåge dehydrering og nyresundhed.

3. Forskningsplan

1. Udvalg af forsøgspersoner: Rekrutter og indhent informeret samtykke fra patienter, der besøger hospitalet med nyresygdom (kreatininniveauer 1,5 mg/dL eller højere).
2. Klinisk tidsplan: Udfør den kliniske undersøgelse på forsøgspersonernes planlagte rutinemæssige blodprøvedatoer.
3. Påsætning af plaster: Anvend svedindsamlingsplasteret og en kontrolabsorberingspude på 1-2 kropsområder (f.eks. midten af brystet, panden).
4. Svedinduktion: Inducer svedt afgørelse ved at lade forsøgspersoner vente i en elektrisk termisk kammer i 30 minutter.
5. Indsamling af absorberingspuder: For kontrolpuderne (som ikke kan indsamle tidsrækkedata), påsæt to i begyndelsen og hent dem under de tidlige faser af svedafsondring.
6. Indsamling af mikrofluidisk plaster: Mål mængden af indsamlet sved (~100 µL pr. forsøgsperson) for at beregne svedtab, derefter forsegl og transporter til laboratoriet.
7. Komparativ prøvebehandling: Mål vægten af absorberingspuder før/efter brug for at bestemme væsketab. Ekstraher svedprøver (~500 µL pr. forsøgsperson) i mikrorør til transport.
8. Kontrol af forurening: Anvend tørris og isolerede kølere under transport for at forhindre prøveforringelse eller forurening.
9. Kvantitativ analyse & evaluering: Udfør kvantitativ analyse af natrium- og kreatininniveauer fra begge prøver ved hjælp af den foreslåede SERS-baserede metode og standardanalyseteknikker (HPLC eller LC-MS). Sammenlign ændringerne i biomarkører og svedtab over tid for at evaluere og opsummere hydreringsstatus og nyrefunktionsmønstre for hver forsøgsperson.