汗液传感器可以提醒医生和患者注意即将到来的新冠病毒风暴

在Covid-19大流行早期，医生认识到，开发了“细胞因子风暴”的患者 - 促炎症免疫蛋白的激增 - 往往是最恶劣的患病和最高的死亡风险。但在其他疾病中也可能发生细胞因子风暴，例如流感。今天，科学家们在汗水传感器上报告初步结果，该传感器充当即将发生的细胞因子风暴的预警系统，这可以帮助医生更有效地治疗患者。

研究人员将在今天的美国化学学会(ACS)春季会议上公布他们的研究结果。

“特别是现在在Covid-19的背景下，如果你可以监控亲炎性细胞因子并将它们向上培训，即使在发展症状之前，您也可以早期治疗患者，“Shalini Prasad，Ph.D.该项目的主要调查员，在会议上展示工作。

早期检测很重要，因为一旦细胞因子风暴被释放出来，过量的炎症会损伤器官，导致严重疾病和死亡。相比之下，只要细胞因子水平开始上升，医生就可以施用甾体或其他疗法，可以减少住院和死亡。

虽然血液检测可以测量细胞因子，但它们很难在家里进行，并且他们不能连续监测蛋白质的水平。细胞因子在较低水平的汗水中排泄而不是血液。要收集足够的汗水进行测试，科学家们要求患者锻炼，或者他们已经将小电流应用于患者的皮肤。然而，这些程序本身可以改变细胞因子水平，Prasad注意。“当涉及细胞因子时，我们发现你必须在被动汗水中测量它们。但大挑战是我们不太出汗，特别是在空调环境中，”她说。在达拉斯德克萨斯大学的Prasad估计，大多数人在10分钟内在0.5英寸皮肤中只产生大约5微升或滴剂，在0.5英寸的皮肤中。

因此，研究人员想要开发一种极其灵敏的方法来测量少量被动汗液中的细胞因子水平。他们借鉴了之前在可穿戴设备上的研究成果汗水传感器监测炎症性肠病的标志物（IBD）。由EnliSense LLC（由Prasad共同创立的公司）商业化的手表式设备，测量IBD爆发期间飙升的两种蛋白质的水平。当装置佩戴在臂上时，被动汗液扩散到连接到电子读取器的一次性传感器条上。包含两个电极的传感器条涂覆有与两种蛋白质结合的抗体。蛋白质与其抗体的结合改变了流过电子读取器的电流。然后，读者将这些数据无线地传送到智能手机应用程序，该应用程序将电测量转换为蛋白质浓度。几分钟后，旧的汗水扩散出来，新排出的汗水进入条带进行分析。

对于他们的新细胞因子传感器（称为Sweatsenser DX），研究人员用针对七种炎症蛋白的抗体进行传感器条：白细胞介素-6（IL-6），IL-8，肿瘤坏死因子-α（TNF-α），TNF相关的凋亡诱导配体，IL-10，干扰素-γ-诱导的蛋白-10和C-反应性蛋白质。他们将贴片插入设备中，在一项小型观察研究中，他们在6名健康人和5名流感患者身上进行了测试。两名病人的细胞因子水平升高，而在所有参与者中，被动的细胞因子水平升高汗水与血清中相同蛋白质的水平相关。

汗感器Dx甚至可以测量服用消炎药的病人的细胞因子，这些病人分泌的细胞因子在低微克/毫升的浓度范围内。在需要更换传感器之前，该设备可跟踪细胞因子水平达168小时。

与研究人员合作的EnLiSense目前正在计划这种细胞因子传感器在人们有呼吸道感染。“进入Covid-19患者一直是一项挑战，因为医疗保健工人被淹没，并且没有时间测试调查设备，”普拉德说。“但我们将继续为所有呼吸道感染进行测试，因为疾病触发本身并不重要 - 这是我们对监测感兴趣的细胞因子发生的事情。”

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