汗液感知器或?qū)⒊蔀橄乱粋€(gè)智能可穿戴醫(yī)療設(shè)備的風(fēng)口

　　近日，汗液感知技術(shù)成為智能穿戴設(shè)備的一個(gè)熱點(diǎn)細(xì)分領(lǐng)域，美國空軍和橄欖球大聯(lián)盟NFL紛紛參與其中。10月8日，汗液傳感器開發(fā)商Eccrine Systems宣布獲得550萬美元的A輪融資，其中400萬來自美國空軍。10月18日，另外一家智能穿戴設(shè)備公司GraphWear研發(fā)的液水傳感器宣布和美國橄欖球大聯(lián)盟NFL進(jìn)行合作，對(duì)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證和輔助研發(fā)。

　　汗液中的科學(xué)

　　智能穿戴設(shè)備主要是通過收集人體的生理數(shù)據(jù)，幫助我們了解和監(jiān)控我們的身體狀況。從簡單的計(jì)步，到傳統(tǒng)的心率、體溫，再到現(xiàn)在的汗液分析，智能穿戴設(shè)備開始追蹤越來越多的人體生理數(shù)據(jù)。千萬不要小瞧汗水，一滴汗水中除了鹽分之外，還包含著我們身體中的各種科學(xué)密碼，包括水化水平、電解質(zhì)平衡、乳酸指數(shù)、血糖水平以及卡路里燃燒值等信息?？蒲腥藛T認(rèn)為可以通過測量汗液中的各種電解質(zhì)、代謝物等成分，并結(jié)合用戶的體溫、心跳等數(shù)據(jù)，更準(zhǔn)確地分析用戶的生理情況，判斷是否處在疲勞和脫水狀態(tài)，適時(shí)對(duì)用戶做出提醒，防止運(yùn)動(dòng)過量。

　　目前，針對(duì)汗液進(jìn)行分析的智能設(shè)備大多數(shù)還未能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，檢測靈敏度、設(shè)備體積、和人體的結(jié)合方式、實(shí)用性等是需要著力突破的問題。用體液來檢測身體情況很常見，醫(yī)院的化驗(yàn)大多依靠各類體液，但是攜帶大量生命信息的汗液還沒有入選。各大科研機(jī)構(gòu)都想在汗液感知技術(shù)上做出進(jìn)一步突破，實(shí)現(xiàn)無創(chuàng)檢測。

　　今年8月，美國加州大學(xué)伯克利分校博士后高偉憑借全柔性汗液傳感器登上了《麻省理工科技評(píng)論》年度青年英雄榜。高偉和導(dǎo)師阿里·捷維組成的Javey Research實(shí)驗(yàn)室在汗液上看到了無創(chuàng)檢測未來實(shí)現(xiàn)的可能，汗液的化學(xué)成分多樣，且容易獲得。在初階版本的汗液傳感器中，他們的設(shè)計(jì)設(shè)定了5種檢測維度：葡萄糖、乳酸、鈉離子、鉀離子還有體表溫度，也在后續(xù)不斷加入重金屬、氯離子等檢測對(duì)象。這些具體的檢測對(duì)象可以窺視身體的秘密。高偉介紹說，已經(jīng)在醫(yī)學(xué)上比較確信的是，血液中的鈉離子可以檢測身體的脫水情況，氯離子可以用來診斷囊腫型纖維化，再比如人體中的葡萄糖和血液中的葡萄糖相關(guān)，可以來檢測糖尿病。

　　除了大學(xué)科研機(jī)構(gòu)對(duì)汗液的秘密進(jìn)行解碼，也有不少初創(chuàng)企業(yè)推出或正準(zhǔn)備推出汗液感知的相關(guān)設(shè)備，并獲得了資本的青睞。

　　Eccrine Systems

　　Eccrine Systems是一家私人控股公司，于2013年建立，總部位于俄亥俄州的辛辛那提。該公司致力于通過汗水傳感器技術(shù)提高人類的健康水平、安全性與工作效率。其商業(yè)化技術(shù)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)來自辛辛那提大學(xué)，并獲得CincyTech公司的支持。10月8日，該公司宣布完成550萬美元的A輪融資，公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO Robert Beech在新聞發(fā)布會(huì)上表示：“汗水是采用非侵入式手段獲取分子數(shù)據(jù)與生理學(xué)數(shù)據(jù)的最好來源，在醫(yī)學(xué)界，這些數(shù)據(jù)此前通常從血液中獲得。汗水的應(yīng)用常常受限于缺乏人體日常生活中，包括工作、睡覺、娛樂等狀態(tài)下的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。如今，微流控技術(shù)、納米技術(shù)、微型電子和能源管理等技術(shù)的進(jìn)步，使得通過傳感系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測汗水分子成為了可能。”

　　美國空軍同樣也對(duì)汗液的研究非常感興趣，對(duì)Eccrine公司資助了400萬美元用于未來開展的一項(xiàng)五年研究計(jì)劃，即對(duì)地面部隊(duì)士兵和飛行員進(jìn)行實(shí)時(shí)地機(jī)體監(jiān)測和功能增強(qiáng)訓(xùn)練。美國空軍的研究人員想要利用一種可靠的手段對(duì)機(jī)體進(jìn)行分子水平及定量化的研究，但并不是通過血液來開始這項(xiàng)研究。研究人員Joshua Hagen表示，實(shí)驗(yàn)室目前已經(jīng)在美國特種部隊(duì)中開展了多個(gè)原型的檢測，而且也是該技術(shù)最早的采用者。

　　當(dāng)然汗液還可以幫助研究者對(duì)飛行員的生理學(xué)表現(xiàn)進(jìn)行研究，比如，美國國防部就從數(shù)十億美元的戰(zhàn)斗機(jī)中(F-22和F-35戰(zhàn)斗機(jī))搜集了大量的數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)卻為揭示在飛機(jī)中處于高度壓力的飛行員的機(jī)體狀況并不能提供過多的有效信息。測定汗液中一種名為皮質(zhì)醇的組分是目前Eccrine公司的一項(xiàng)重點(diǎn)研究，皮質(zhì)醇是機(jī)體中充當(dāng)關(guān)鍵壓力標(biāo)志物的一種激素。機(jī)體的脫水狀況和皮質(zhì)醇檢測是對(duì)士飛行員進(jìn)行汗液監(jiān)測的的首個(gè)重要任務(wù)，而這將在未來2-4年內(nèi)進(jìn)行。

　　融資情況

　　Eccrine公司由美國空軍和辛辛那提大學(xué)的教授Jacob Heikenfeld建立，公司的董事長是前海軍成員，而另一位高管則是前空軍飛行員。550萬美元的A輪融資其中400萬美金來自美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室，以支持監(jiān)測汗液中特定分子生物標(biāo)志物的無創(chuàng)傳感系統(tǒng)的研發(fā)。CincyTech基金以及其他投資者也參與到此輪融資中。

　　Graphwear

　　Graphwear來自于美國費(fèi)城大學(xué)城科學(xué)中心，由著名的DreamIt Ventures進(jìn)行孵化，專門研發(fā)智能穿戴設(shè)備。SweatSmart是其第一款產(chǎn)品，利用汗液進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，進(jìn)行脫水監(jiān)測、葡萄糖檢測、肌肉耐力監(jiān)測。Graphwear在10月份和美國橄欖球大聯(lián)盟NFL達(dá)成合作(NFL還投資了另一家汗液智能設(shè)備的公司Kenzen)，通過分析運(yùn)動(dòng)員的汗水血糖和電解質(zhì)水平，來提醒運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行液體補(bǔ)充。Graphwear的首席執(zhí)行官Gudibande說到：“職業(yè)運(yùn)動(dòng)員將幫助我們驗(yàn)證技術(shù)，我們也需要收集更多數(shù)據(jù)提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。”Graphwear計(jì)劃明年5月推出針對(duì)運(yùn)動(dòng)員的測試版產(chǎn)品，2018年上市。該公司未來還將上市一款通過汗液來追蹤血糖的新產(chǎn)品，該產(chǎn)品針對(duì)糖尿病人群，是一款需要通過FDA認(rèn)證的2類醫(yī)療器械

　　SweatSmart采用石墨烯代替硅基傳感器，石墨烯具有柔韌性，可以任意彎曲，因此戴在人體上會(huì)更加的舒適。而且石墨烯傳感器對(duì)生物電也非常敏感，可以檢測人體的微小體征變化。至于功耗方面，石墨烯電池也會(huì)對(duì)帶來突破性續(xù)航體驗(yàn)。雖然石墨烯已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)了近十年，但GraphWear在此前仍然要花23個(gè)加工步驟才能制作石墨烯傳感器，因此規(guī)模量產(chǎn)顯得不可能，而且它的成本異常的貴，初代產(chǎn)品上市價(jià)格估計(jì)為6萬美元。