新型可探测皮肤温度的人造皮面世

  人体各部位的温度不同，头部较高，足部较低。不同的皮肤温度是由人体核心至皮肤表面的热流与皮肤表面至环境散热之间的热平衡决定的。皮肤温度和某些疾病有密切关系，对皮肤温度进行精确和快速检测能用于诊断某些疾病（不只是发烧），对临床和基础生理学和代谢相关研究都十分有用。例如，检测局部温度协助诊断乳腺癌。但是用于诊断的皮肤温度检测设备需要有非常高的灵敏度、空间和时间分辨率。如灵敏度要达到毫开尔文水平，空间分辨率要达到毫米水平，这需要复杂的红外数码照相机才能实现。相对便宜的温度检测设备也能辅助诊断深静脉血栓、乳腺癌、脊髓神经根综合症、慢性背痛和肺病。由于这些设备这一方面需要比较大花费，另一方面需要相对复杂的操作技术。这极大地限制了这种技术的广泛应用，尤其是难以在野外或普通用户日常使用。如果能制造出廉价和方便使用的工具，结合目前云网络技术，将对收集患者信息，提高疾病诊断效率等，具有非常重要的意义。

  利用最近开发的电子温度检测技术，能制造出超薄、柔软和兼容性强的装置，甚至能制造成类似人体皮肤的结构，但是这种材料的空间分辨率往往不够，另外如果进行数据采集和传递，还要增加相关配件，无线操作的电源也是一个制约因素。
  将无线电驱动和比色读数相结合，能实现对皮肤温度的快速高分辨成像。这种温度传感器核心技术就是利用温度敏感变色液晶覆盖在薄薄的橡胶底上。本质上就是将温度变成颜色，然后根据颜色来计算出皮肤温度。检测温度比检测温度容易许多，也容易实现定位，可以同时获得空间和时间分辨率。不过这种材料仍然存在一些缺陷，例如没有透水性、没有弹性、厚度比较大，无法和多变的皮肤特征匹配。由于没有透水性，长时间使用容易导致局部皮肤升高，导致难以准确长时间检测。
  来自伊利诺伊大学的材料科学工程学家Rogers教授发明了一种新的可探测人体皮肤温度的人造皮，克服了上述缺点，制造出柔然透水的温度探测人造皮肤，而且大大提高了检测敏感度和时空分辨率。这一文章近日发表在《自然通讯》上。由于皮肤温度和局部血流速度密切相关，这种更高灵敏度的皮肤温度探测技术有望成为一种探测心脏功能一种辅助技术，成为将来可穿戴医疗设备的有前景的材料。
  如果这种技术能探测一定深度的温度，也许能演出出大脑功能研究的一种技术，因为脑的皮层血流和神经活动密切相关，这正是功能成像的基础。（转化医学网360zhyx.com）