Soft, skin-interfaced microfluidic systems with integrated immunoassays, fluorometric sensors, and impedance measurement capabilities

フローイムノアッセイ,蛍光センサー,インピーダンスベースの測定機能を備えた、皮膚密着型汗マイクロ流体システム

Kim, S.*; Lee, B.*; Reeder, J. T.*; Seo, S. H.*; Lee, S.-U.*; Hourlier-Fargette, A.*; Shin, J.*; 関根 由莉奈   ; Jeong, H.*; Oh, Y. S.*; Aranyosi, A. J.*; Lee, S. P.*; Model, J. B.*; Lee, G.*; Seo, M.-H.*; Kwak, S. S.*; Jo, S.*; Park, G.*; Han, S.*; Park, I.*; Jung, H. I.*; Ghaffari, R.*; Koo, J.*; Braun, P. V.*; Rogers, J. A.*

Kim, S.*; Lee, B.*; Reeder, J. T.*; Seo, S. H.*; Lee, S.-U.*; Hourlier-Fargette, A.*; Shin, J.*; Sekine, Yurina; Jeong, H.*; Oh, Y. S.*; Aranyosi, A. J.*; Lee, S. P.*; Model, J. B.*; Lee, G.*; Seo, M.-H.*; Kwak, S. S.*; Jo, S.*; Park, G.*; Han, S.*; Park, I.*; Jung, H. I.*; Ghaffari, R.*; Koo, J.*; Braun, P. V.*; Rogers, J. A.*

本研究では、汗のコルチゾール分析のための流動イムノアッセイ、グルコースとアスコルビン酸(ビタミンC)分析のための蛍光測定イメージング、および電極を使用した発汗速度のデジタルトラッキングを組み合わせた、ワイヤレス,バッテリー不要の皮膚インターフェースマイクロ流体システムを実現した。運動している被験者を対象とした体系的なテストにより、本開発デバイスが物理的ストレスと生化学的相関を追跡可能であることが示された。

In this study, we present a wireless, battery-free, skin-interfaced microfluidic system that combines lateral flow immunoassay for sweat cortisol assay, fluorometric imaging of glucose and ascorbic acid (vitamin C) assays, and digital tracking of sweat rate using electrodes that measure skin galvanic response. Systematic benchtop testing and on-body field studies on human subjects exercising in a gym environment highlight the key multifunctional features of this platform in tracking the biochemical correlates of physical stress.