长时间汗液刺激制造技术

一种刺激和感测汗液的方法，其包括：将汗液刺激物给予皮肤以有效产生汗液，每剂量的汗液刺激物以至少0.1nL/min/腺体的产生速率持续时间为6小时或更长时间；以及使用放置在皮肤(12)上的装置(100)感测产生的汗液，该装置包括至少一个对汗液中的分析物特异的传感器(124)。给予皮肤汗液刺激物的步骤包括一下至少一个步骤：施加小于320mC/cm

Long-term sweat stimulation

A method for stimulating and sensing sweat includes: giving sweat stimulants to the skin to effectively produce sweat, lasting 6 hours or longer at a rate of at least 0.1nL/min/gland production per dose of sweat stimulants; and using a device (100) placed on the skin (12) to sense sweat produced, which includes at least one specific transmission of sweat analyte. Sensilla (124). The step of giving skin sweat irritant includes at least one step: applying less than 320 mC/cm

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】长时间汗液刺激
技术介绍
汗液感测技术具有巨大的潜力，应用范围从体育运动、新生儿学、药理学监测、到个人数字健康，仅列举了几例应用。汗液含有许多与血液携带相同的生物标记物、化学物质或溶质，可以提供重要信息，使人们即使在任何体征之前也可以诊断疾病、健康状况、毒素、表现和其他生理特征。此外，可以测量在皮肤上、皮肤附近或皮肤下的汗液本身、出汗的作用以及其他参数、属性、溶质或特征，以进一步揭示生理信息。使用汗液的生物感测具有许多缺点和局限性。存在对产生和感测汗液的改进方法的需求。
技术实现思路
所公开专利技术的实施方式提供了使用受控的汗液刺激物给药方案来感测皮肤上汗液的方法。在一实施方式中，一种使用受控的汗液刺激物给药方案来感测皮肤上汗液的方法包括给予皮肤汗液刺激物以有效至产生汗液，每剂量的汗液刺激物下，汗液的生成速率至少为0.1nL/min/腺体，持续时间为6小时或更长时间；以及使用放置在皮肤上的装置感测产生的汗液，装置包括至少一个对汗液中的分析物特异的传感器。给予皮肤汗液刺激物包括以下中的至少一个：施加小于320mC/cm2/天的电荷密度或施加一次剂量的汗液刺激物。根据以下详细描述和附图，将进一步理解所公开专利技术的目的和优点。附图说明图1是根据所公开专利技术的一实施方式的汗液感测装置的剖视图。图2A-2D是显示人员A使用卡巴胆碱进行汗液刺激的图表。图3A-3D是显示人员B使用卡巴胆碱进行汗液刺激的图表。图4是包括特定剂量下的初始汗液产生速率的条状图和须状图(whiskergraph)，并且平均初始汗液率的散点图在条状图和须状图的右侧，其中*表示该剂量与100％卡巴胆碱的平均值的显著差异(p值小于0.05)。图5是包括在特定剂量下1nL/min/腺体的出汗反应持续时间切断的条状图和须状图，并且每个受试者的中期和后期位置之间的平均持续时间的散点图在条状图和须状图的右侧，其中*表示该剂量与100％卡巴胆碱和匹罗卡品的平均值的显著差异(p值小于0.05)，**表示该剂量与100％卡巴胆碱的平均值的显著差异(p值小于0.05)。图6是包括在特定剂量下0.1nL/min/腺体的出汗反应持续时间切断的条状图和须状图，并且每个受试者的中期和后期位置之间的平均持续时间的散点图在条状图和须状图的右侧，其中*表示该剂量与100％卡巴胆碱的平均值的显著差异(p值小于0.05)。图7A-7C是基于使用12.5％卡巴胆碱重复刺激的出汗反应的示意图。具体实施方式本领域技术人员会认识到，可以在没有本文描述的一个或多个具体细节的情况下，或者利用其他替换和/或另外的方法、材料或组件来实践各种实施方式。在其他情况下，本文未详细示出或描述公知的结构、材料或操作，以避免模糊本专利技术的各种实施方式的各方面。类似地，出于解释的目的，本文阐述了具体的数字，材料和配置，以便提供对本专利技术的透彻理解。此外，应理解，图中所示的各种实施方式是说明性表示，并且不一定按比例绘制。本说明书中对“一个实施方式”或“实施方式”的引用意味着结合该实施方式描述的特定特征、结构、材料或特性包括在本专利技术的至少一个实施方式中，但并不表示它们是存在于每个实施方式中。因此，贯穿本说明书在各个地方出现的短语“在一实施方式中”或“在另一个实施方式中”不一定是指本专利技术的相同实施方式。此外，“组件(acomponent)”可以代表一种或多种组件，因此，在本文中可以用于表示“至少一个”。参考图1，将汗液感测装置100放置在皮肤12上。汗液感测装置100包括至少一个含有汗液刺激物的汗液刺激物贮存器140。可以通过离子电渗疗法递送汗液刺激物或通过另一种合适的经皮递送技术(例如，扩散，注射)。汗液感测装置100还包括分析物特异性传感器124和微流体组件130。微流体组件130从皮肤12收集汗液并将其传送至分析物特异性传感器124，分析物特异性传感器124对汗液进行感测。汗液感测装置100还包括透气的皮肤粘合层110、基底112和电极120、122。电极120、122用于将汗液刺激物递送到皮肤12，其可以是例如离子电渗和/或电渗透电极和/或反电极。控制器150可以控制电极120、122。电极120、122的控制可以是计算控制的，使用简单的模拟电子控制来控制，或通过其他合适的方法控制。所有这些控制方法都可以称为控制机构，其用于控制一种或多种物质进入体内的剂量。剂量包括给予体内的物质总量、周期性或速率、或其他时间或量或其他对于以推荐或有效的方式递送物质重要的递送因子。控制器可以限制施加的当前的或总的剂量以确保永远不会达到有害或毒性剂量。在所公开专利技术的一个方面，汗液刺激装置，例如汗液感测装置100，可以使用刺激汗液并且缓慢代谢的化学试剂产生对汗液刺激的延长响应。对汗液刺激的延长响应可以是，例如，基于单、一次剂量的化学试剂的24小时汗液刺激。示例性的汗液刺激剂，例如乙酰胆碱(acetylcholine)、卡巴胆碱(carbachol)和乙酰甲胆碱(methacholine)，可通过离子电渗疗法递送以刺激汗液。然而，乙酰胆碱被乙酰胆碱酯酶(AChE)迅速代谢，而其他汗液刺激物，如卡巴胆碱或乙酰甲胆碱，代谢速度要慢得多(见下表1)。表1：常见胆碱模拟药物的活性所公开专利技术的实施方案可包括从皮肤区域收集汗液，其中间接或直接刺激汗液产生。例如，汗液感测装置100直接刺激汗液感测装置100下方的汗液，其由微流体组件130收集。能够间接刺激汗液的合适装置描述于国际专利申请No.PCT/US16/17726中，其公开内容以其整体并入本文。作为又一个例子，可以在直接施加刺激之后应用汗液感测装置，例如使用国际专利申请No.PCT/US16/50928中描述的装置，其公开内容以其整体并入本文。每天施加的总电荷密度可能超过实现24小时汗液刺激所需的电荷密度。所公开专利技术的实施方式可包括的总电荷密度等于或小于：320mC/cm2/天，160mC/cm2/天，80mC/cm2/天，40mC/cm2/天，2mC/cm2/天，10mC/cm2/天，5mC/cm2/天，2mC/cm2/天或1mC/cm2/天。这些总电荷密度中的每一个可以对应于每天递送一次的汗液刺激物的单剂量至每天施用超过一次的剂量的总剂量(例如，单剂量160mC/cm2或三剂量的80mC/cm2各自达到160mC/cm2/天的总电荷密度)。在所公开专利技术的一个方面，电荷密度也可以基于所需的总刺激汗液量标准化为每日剂量。在一个实施方案中，可以确定电荷密度使得实现的刺激汗液量例如大于1400nL/腺体/(40mC/cm2)。因此，40mC/cm2的电荷密度可以提供大于1400nL/腺体/剂量的刺激汗液量。电荷密度为40mC/cm2可以提供24小时的大于1nL/min/腺体的出汗率(参见实施例1)。在40mC/cm2的电荷密度下，匹罗卡品(Pilocarpine)通常可以达到约90分钟的1-4nL/min/腺体的平均出汗速率，这仅是产生或刺激的汗液量为360nL/min/腺体/剂量或更少。在所公开专利技术的各种实施方式中，可以达到刺激的汗液产生速率大于：0.1nL/min/腺体、0.2nL/min/腺体、0.5nL/min/腺体、1nL/min/腺体、2nL/min/腺体或5nL/min/腺体，每剂量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于刺激及感测汗液的方法，其包括：将汗液刺激物给予皮肤以有效至产生汗液，每剂量的所述汗液刺激物以至少0.1nL/min/腺体的产生速率产生汗液，持续6小时或更长时间；以及使用放置在所述皮肤上的装置感测所产生的汗液，所述装置包括至少一个对汗液中的分析物特异的传感器；其中给予步骤包括以下至少一个步骤：施加等于或小于320mC/cm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.19 US 62/377,0871.一种用于刺激及感测汗液的方法，其包括：将汗液刺激物给予皮肤以有效至产生汗液，每剂量的所述汗液刺激物以至少0.1nL/min/腺体的产生速率产生汗液，持续6小时或更长时间；以及使用放置在所述皮肤上的装置感测所产生的汗液，所述装置包括至少一个对汗液中的分析物特异的传感器；其中给予步骤包括以下至少一个步骤：施加等于或小于320mC/cm2/天的电荷密度或施加一次剂量的所述汗液刺激物。2.如权利要求1所述的方法，其中所述产生速率在6小时的持续时间内大于0.2nL/min/腺体。3.如权利要求1所述的方法，其中所述产生速率在6小时的持续时间内大于0.5nL/min/腺体。4.如权利要求1所述的方法，其中所述产生速率在6小时的持续时间内大于1nL/min/腺体。5.如权利要求1所述的方法，其中所述产生速率在6小时的持续时间内大于2nL/min/腺体。6.如权利要求1所述的方法，其中所述产生速率在6小时的持续时间内大于5nL/min/腺体。7.如权利要求1所述的方法，其中给予步骤包括施加等于或小于160mC/cm2/天的总电荷密度。8.如权利要求1所述的方法，其中给予步骤包括施加等于或小于80mC/cm2/天的总电荷密度。9.如权利要求1所述的方法，其中给予步骤包括施加等于或小于40mC/cm2/天的总电荷密度。10.如权利要求1所述的方法，其中给予步骤包括施加等于或小于20mC/cm2/天的总电荷密度。11.如权利要求1所述的方法，其中给予步骤包括施加等于或小于10mC/cm2/天的总电荷密度。12.如权利要求1所述的方法，其中给予步骤包括施加等于或小于5mC/cm2/天的总电荷密度。13.如权利要求1所述的方法，其中给予步骤包括施加等于或小于2mC/cm2/天的总电荷密度。14.如权利要求1所述的方法，其中给予步骤包括施加等于或小于1mC/cm2/天的总电荷密度。15.如权利要求1所述的方法，其中给予步骤包括施加小于20mC/天的电荷。16.如权利要求1所述的方法，其中给予步骤包括施加小于8mC/天的电荷...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹森·C·海肯费尔德，P·西默尔，
申请(专利权)人：辛辛那提大学，
类型：发明
国别省市：美国,US