成果简介
在诊断中，对汗液成分的连续监测为了解个体的生理状态提供了一个窗口。对于像马这样汗腺丰富的物种，汗液成分可作为早期健康指标。考虑到此类指标在高价值动物饲养领域的突出作用，本文，浙江大学Jianfeng Ping等研究人员在《ADVANCED SCIENCE》期刊发表名为“A laser-Engraved Wearable Electrochemical Sensing Patch for Heat Stress Precise Individual Management of Horse”的论文，研究介绍了一种为马匹量身定制的精密可穿戴传感器贴片，用于动态评估马匹的汗液，深入了解热应激事件和正常生理条件下的 pH 值、钾离子（K+）和温度曲线。
该设备集成了一个激光雕刻石墨烯（LEG）传感电极阵列、一个用于刺激汗液分泌的无创离子渗透模块、一个适应性信号处理单元和一个嵌入式无线通信框架。该集成系统利用可进行逻辑评估的出色的真理表，实现了对热应激的早期和及时评估，并具有高准确性、稳定性和可重复性。传感器贴片经过校准，符合马匹解剖学独特的真皮和生理轮廓，从而增强了其在实际环境中的适用性。这种针对马匹汗液的实时分析工具将彻底改变高价值动物的个性化健康管理方法，标志着智能技术在农业领域的整合取得了重大进展。
图文导读
图1、基于LEG的可穿戴传感器示意图
图2、A） 基于LEG的电极的功能说明。B） 大规模生产LEG传感器阵列和一次性单LEG阵列。C）FPCB的灵活设计。D） 从传感器到用户界面的信号转导、处理和无线传输图。E） 基于 LEG 的柔性可穿戴传感贴片可以简单地连接到设计的 FPCB 上。F） 可穿戴贴片无线连接到定制开发的移动应用程序。
图3、基于LEG的可穿戴传感贴片的表征
图4、可穿戴传感贴片的电化学性能评价
图5、使用可穿戴传感贴片对马进行热应激评估
小结
综上所述，本文开发了一种无线可穿戴生物电子系统，用于对马匹进行多路汗液监测。激光雕刻的多模态传感器可有效实现汗液诱导、灵敏传感和多通道生命体征传感。值得注意的是，基于 LEG 的传感器阵列与无线可穿戴技术相结合，促进了现场信号处理、校准和无线通信。在对马匹进行热应激精确个体管理时，可通过拟议的可穿戴传感贴片精确监测汗液中的 pH 值、K 值和温度。基于 LEG 的集成传感器阵列具有理想的准确性、稳定性和可重复性。此外，考虑到汗液传感系统与动物皮肤之间的匹配程度仍依赖于人工干预，正在考虑实施包括智能微流体系统在内的后续方案，以克服这些限制。推荐的平台被认为是一种很有前途的工具，可提供一种非侵入性、连续性的手段，并指导马匹的个性化健身管理。有鉴于此，该研究的传感器在智能农业的高价值动物个性化健康管理方面具有巨大潜力。
文献：https://doi.org/10.1002/advs.202310069
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