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Passive sweat collection and colorimetric analysis of biomarkers relevant to kidney disorders using a soft microfluidic system

皮膚密着型ソフトマイクロ流路システムを用いた受動的汗収集及び腎臓障害に関連した比色バイオマーカーアッセイを用いた分析

Zhang, Y.*; Guo, H.*; Kim, S. B.*; Wu, Y.*; Ostojich, D.*; Park, S. H.*; Wang, X.*; Weng, Z.*; Li, R.*; Bandodkar, A. J.*; 関根 由莉奈; Choi, J.*; Xu, S.*; Quaggin, S.*; Ghaffari, R.*; Rogers, J. A.*

Zhang, Y.*; Guo, H.*; Kim, S. B.*; Wu, Y.*; Ostojich, D.*; Park, S. H.*; Wang, X.*; Weng, Z.*; Li, R.*; Bandodkar, A. J.*; Sekine, Yurina; Choi, J.*; Xu, S.*; Quaggin, S.*; Ghaffari, R.*; Rogers, J. A.*

汗中のバイオマーカーおよび非侵襲的な方法で汗を集める方法は、健康および生理学的状態の評価のための汗利用の関心を生み出し、スポーツから臨床医学までの範囲の潜在的用途がある。本論文は、皮膚密着型のマイクロ流体システムを用いた2つの結果について述べる。(1)簡易な身体的および心理的刺激による汗の採取、(2)酵素化学および比色アプローチによる汗中のクレアチニンおよび尿素の濃度の検出。結果、乳児や高齢者などを対象に日常的で非薬理学的な汗の捕捉が可能になり、腎臓疾患のスクリーニング/モニタリングに汗を使用する可能性が示された。

This paper introduces two important advances in recently reported classes of soft, skin-interfaced microfluidic systems for sweat capture and analysis: (1) a simple, broadly applicable means for collection of sweat that bypasses requirements for physical/mental exertion or pharmacological stimulation and (2) a set of enzymatic chemistries and colorimetric readout approaches for determining the concentrations of creatinine and urea in sweat, across physiologically relevant ranges. The results allow for routine, non-pharmacological capture of sweat across patient populations, such as infants and the elderly, that cannot be expected to sweat through exercise, and they create potential opportunities in the use of sweat for kidney disease screening/monitoring.

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