Sci Transl Med：科学家开发出新型“汗水贴纸”，柔软、亲肤且可快速诊断囊性纤维化

囊性纤维化是最常见的缩短寿命的遗传疾病，在美国每3300个新生儿中就有一个，全世界有7万人患病。患者是否能有良好的结局完全取决于能否早期诊断。因为这种疾病会攻击消化系统，如果患者出生后不立即接受治疗，就会严重营养不良。

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婴儿囊性纤维化的诊断是通过汗液测试进行的，因为汗液中的氯化物浓度升高可表明囊性纤维化。但目前的方法灵敏度较低，需要反复测试。美国西北大学领导的一个研究小组开发了一种新型贴在皮肤上的贴纸，这种贴纸可以吸收汗水然后变色，在几分钟内就能对囊性纤维化做出准确形象的诊断。这种柔软、柔韧、类似皮肤的“汗液贴纸”与目前的诊断技术形成了鲜明对比。

在西北大学研发出这种汗液贴纸后，研究人员在临床试验中对其进行了验证，试验对象包括芝加哥安和罗伯特·H·卢里儿童医院中心的囊性纤维化患者和健康志愿者。结果显示，该贴纸在收集汗液量方面表现出了更高的性能，精确度与传统平台相当。该研究结果于3月31日作为封面专题文章发表在了Science Translational Medicine杂志上。

一般情况下，所有新生儿在出生后的头几天都要通过足跟刺破来检查囊性纤维化。如果检查结果不正常，儿科医生就会要求进行汗液检查以确认诊断。在汗液测试过程中，婴儿必须佩戴这个坚硬的腕带设备长达30分钟。有时较小的婴儿很难产生足够的汗液来进行测试。其他时候，汗液收集装置松动，不合适，无法收集足够大的样本。在这种情况下，婴儿必须在晚些时候再做测试，这就会引起焦虑，延误治疗。

作为Lurie儿童医院临床化学实验室的前任主任，Shannon Haymond教授目睹了太多的这种情况。由于刚性收集装置在小婴儿手臂上的贴合性和密封性差，许多家庭都经历了延迟的结果和诊断。

这种新型毫米厚的贴纸可以直接温和地与皮肤接触，且不需要粗糙的粘合剂。这不仅更舒适，亲密的耦合也使贴纸收集的汗液比目前的临床方法多33%。高采集率确保了一次检测将持续收集足够大的样本，以提供准确的结果。

这款贴纸还内置了比色传感器，可以使用智能手机摄像头实时检测、测量和分析氯化物浓度，省去了昂贵的实验室设备和繁琐的等待时间。这为在家庭环境中进行检测提供了可能性，或许也可以缓解农村或资源匮乏地区的不得不花费高昂的经济代价进入临床中心的情况。

贴纸内传感器概念图

接下来，研究小组认为，这种汗液贴纸可以用于监测囊性纤维化患者的长期健康状况，并衡量他们对治疗的反应。例如，如果标签检测到氯含量的变化，就可以告知医生治疗计划。

“因为这种装置是无约束的，我们计划在临床环境之外使用它，”研究合著者Roozbeh Ghaffari说，他是西北大学生物医学工程研究副教授，也是QSIB转化研究主任。“鉴于这些新的功能和进一步的临床验证，接受治疗的囊性纤维化患者有朝一日可以在家里使用汗水贴纸来追踪他们日常生活中的身体情况。”

参考文献：Tyler R. Ray, Maja Ivanovic, Paul M. Curtis, Daniel Franklin, Kerem Guventurk, William J. Jeang, Joseph Chafetz, Hannah Gaertner, Grace Young, Steve Rebollo, Jeffrey B. Model, Stephen P. Lee, John Ciraldo, Jonathan T. Reeder, Aurélie Hourlier-Fargette, Amay J. Bandodkar, Jungil Choi, Alexander J. Aranyosi, Roozbeh Ghaffari, Susanna A. McColley, Shannon Haymond, John A. Rogers. Soft, skin-interfaced sweat stickers for cystic fibrosis diagnosis and management. Science Translational Medicine, 2021; 13 (587): eabd8109 DOI: 10.1126/scitranslmed.abd8109