[发明专利]用于微分汗液测量的方法和装置

说明书

提供了一种确定在具有第一汗腺类型和第二汗腺类型的第一皮肤位置(i)处由第一汗腺类型分泌的汗液中的第一分析物(a)的校正浓度(C_a)的方法。所述方法包括：测量在第一皮肤位置处分泌的汗液中的第一分析物的第一浓度(I)；并且测量在具有第二汗腺类型但是不具有第一汗腺类型的第二皮肤位置(ii)处由第二汗腺类型分泌的汗液的至少一个参数。所述至少一个参数被用于确定稀释因子(II)，所述稀释因子量化在第一皮肤位置处由第二汗腺类型分泌的汗液对第一分析物的稀释。然后，所述稀释因子(II)被用于校正第一浓度(I)以便确定浓度(C_a)。此外，提供了一种用于确定浓度(C_a)的装置(100)。

技术领域

本发明涉及用于确定汗液分析物的浓度的方法和装置。

背景技术

需要无创、半连续和长期监测指示健康和福祉的生物标志物。这样的生物标志物监测可以例如在评估脱水、压力、睡眠、儿童健康以及在围手术期监测中有用。汗液是一种非冒失可访问的生物流体，并且是与对象的生理和新陈代谢有关的丰富信息源。

汗液的临床相关的成分的一些示例包括：用于监测脱水的Na⁺、Cl^-和/或K⁺离子，作为针对炎症的早期预警(其与败血症相关)的乳酸盐，针对糖尿病和新生儿的葡萄糖，以及与睡眠呼吸暂停和压力监测有关的皮质醇。

尽管早在1940年代和1950年代的临床工作就显示出有前景的结果，但是可靠的汗液感测的发展却受到若干问题的阻碍。迄今为止，汗液分析的有效应用主要限于囊性纤维化诊断，以及药物和酒精滥用测试。

正如由Mena-Bravo和de Castro在“Sweat:A sample with limited presentapplications and promising future in metabolomics”J.Pharm.Biomed.Anal.90，139-247(2014)中所概述的，已经发现来自汗液感测的结果会变化很大，并且针对各种生物标志物似乎缺乏从血液和汗液样本中确定出的值之间的相关性。

通过将可穿戴传感器几乎立即接触从皮肤冒出的汗液，已经做出努力来解决这些问题。例如，由Gao等人在“Fully integrated wearable sensor arrays for multiplexedin situ perspiration analysis”Nature 529，509-514(2016)中所提出的可穿戴贴片。所述贴片包括用于测量Na⁺、K⁺、葡萄糖、乳酸盐和皮肤温度的传感器阵列。然而，该研究的重点是传感器自身的开发和集成，尽管显然很关键，但是并未解决与汗液样本收集有关的问题。后者主要通过在皮肤与传感器之间放置面积大约为若干cm²的吸收垫来完成。假设的是：假如产生了足够的汗液(因此对参与剧烈锻炼的个体进行测试)，衬垫将吸收汗液以用于分析，并且新生成的汗液将重新填充衬垫并且“冲洗掉”旧汗液。然而，由于积累效应，传感器的时间相关的响应不随着时间直接反映生物标志物的实际水平。样本收集以及向发布的传感器的呈现可能没有得到良好的控制，从而难以在长的时间段内进行连续可靠的感测。这样的贴片也可能不被设计为处理在正常条件下产生的少量汗液，即：每汗腺每分钟纳升的量级。

有两种类型的汗腺：顶泌和外泌。正在进行的讨论涉及第三种类型：顶外泌腺(apoeccrine gland)。顶泌腺和外泌腺分别分泌特定的生物标志物，在本文中更宽泛地被称为可变量的“分析物”。监测这样的汗液分析物所产生的诊断结果可能例如取决于哪个腺体负责产生所检测到的分析物。