用于集成的、重復的、長時間、和/或可靠汗液刺激及生物感測的裝置的制造方法
【專利摘要】一種汗液感測裝置(28)包括與傳感器(36)通信的多個汗液收集墊(40，42，和44)。每個墊(40，42，和44)由電子器件(34)激活，所述電子器件(34)包括定時電路，它允許墊的一個或多個(40，42，和44)在選定的時間下激活以及隨后在限定的時間段之后被停用。這允許在延長的時間段下從多個墊選擇性地收集汗液。此外，該裝置可使用共同的微流體裝置(38)，其將汗液激活物質諸如毛果蕓香堿傳送到皮膚(12)的表面上以及將汗液從皮膚(12)遠離引導到感測裝置(28)。
【專利說明】用于集成的、重復的、長時間、和/或可靠汗液刺激及生物感測的裝置
[0001]關于聯(lián)邦資助的研究或研發(fā)的聲明
[0002]本發(fā)明至少部分地在來自美國政府的支持以及由美國空軍研究實驗室頒發(fā)的確定為SAPGrant號1008512的基金下進行。美國政府在本發(fā)明中享有一定的權利。
[0003]相關申請的交叉引用
[0004]本申請要求下述美國臨時申請的權益:于2013年10月18日提交的、號為61/892859、題為“用于集成的或重復的生物感測的汗液刺激(SWEAT STIMULAT1N FORINTEGRATED OR REPEATED B1SENSING)”的美國臨時專利申請；和于2014年5月28日提交的、號為62/003707、題為“用于長時間的和可靠的汗液刺激和感測的裝置結構(DEVICECONSTRUCT1N FOR PROLONGED AND RELIABLE SWEAT STIMULAT1N AND SENSING)”的美國臨時專利申請;上述美國專利申請的公開內容以其全文通過引用并入本文。于2013年4月3日提交的PCT/US35092的公開內容也以其全文通過引用并入本文。
【背景技術】
[0005]汗液感測技術具有從體育運動到新生兒、到藥理監(jiān)控、到個人數(shù)字健康的巨大可能性的應用范圍，僅舉幾例應用。這是因為汗液中含有許多與血液中所攜載的相同的生物標記物、化學物質、或溶質，其可提供重要信息，所述信息使得人們能夠診斷疾病、健康狀況、毒素、特性、以及其它生理屬性，甚至在出現(xiàn)任何體征之前做出診斷。此外可測量汗液本身，以及出汗動作，或其它參數(shù)，屬性，溶質，或在皮膚上或附近或皮膚下面的特征，以便進一步揭示生理信息。
[0006]汗液具有作為感測典范的明顯可能性，但它并沒有出現(xiàn)超越數(shù)十年之久的在針對囊腫性纖維化的嬰幼兒氯測定(例如Wescor Macroduct系統(tǒng))或在非法藥物監(jiān)測貼片(例如由醫(yī)藥化工提供的濫用貼片的PharmCheck藥物)上的使用。大多數(shù)醫(yī)學文獻公開緩慢的和不方便的汗液刺激和收集，將試樣運輸?shù)綄嶒炇遥缓笸ㄟ^臺式機和受過訓練的專家分析試樣。所有這一切都是如此勞動密集型的、復雜的和昂貴的，因此在大多數(shù)情況下，人們會實施抽血，因為它是對于大多數(shù)形式的高性能生物標記物檢測的黃金標準。因此，汗液感測并沒有發(fā)揮其生物感測的完全的潛力，尤其是對于連續(xù)的或重復的生物感測或監(jiān)測而言。此外，嘗試使用汗液來感測諸如葡萄糖的“圣杯”都未能產(chǎn)生可行的商業(yè)產(chǎn)品，降低了用于汗液感測的公眾感知能力和機會空間。最近在由Castro提供的大量2014年的評論性雜志中已經(jīng)得到類似的結論，其題為“汗液:具有有限的當前應用和在代謝組學上的光明前途的試樣”，其中陳述:“汗液作為臨床試樣的主要限制是難于產(chǎn)生用于分析的足夠汗液，試樣蒸發(fā)，缺乏合適的采樣裝置，需要訓練有素的人員，并由于毛果蕓香堿的存在下進行在結果中出現(xiàn)錯誤。在處理定量測量的過程中，主要缺點是所采樣體積的標準化”。
[0007]上述這些缺點中的一些可以通過以經(jīng)濟實惠、有效、方便、智能、可靠地將汗液感測技術帶入到緊密接近當其生成時的汗液的方式創(chuàng)建化學物質、材料、傳感器、電子、微流體、算法、計算、軟件、系統(tǒng)、和其它特征或設計的新穎的和先進的相互影響(i n t erp I ay)而解決。因此汗液感測變成引人注目的一種在其最終可能成為一種生物感測平臺方面被明確地忽略掉了的新范例。
[0008]汗液傳感器具有優(yōu)于其它生物流體傳感器的許多可能優(yōu)勢。但一個潛在的混雜因素是汗液的延長的刺激可能是有問題的，因為一些個體會對汗液的延長的刺激高度敏感或他們的腺體將適于汗液刺激并對由熱、電、離子透入療法或其它手段的汗液刺激不能提供響應或提供的響應減少。此外，對于延長的時間的刺激而言，電極脫離附連的風險是有風險的，并且甚至會在刺激開始時就有風險。缺乏用于解決這些風險的解決方案。
[0009]活性汗腺的數(shù)目在不同的人之間變化很大，但是在不同的區(qū)域(例如腋窩與腹股溝)之間的比較顯示相同的方向性變化(某些區(qū)域總是有更為活性的汗腺，而其它總是有更少活性的汗腺)。手掌估計具有每平方厘米約370個汗腺;手背估計具有每平方厘米約200個汗腺;額頭估計具有每平方厘米約175個汗腺;乳房、腹部和前臂估計具有每平方厘米約155個汗腺；以及背部和腿估計具有每平方厘米約60-80個汗腺。假設使用每平方厘米為100個的汗腺密度，半徑為0.55厘米(直徑為1.1厘米)的傳感器將覆蓋約I平方厘米的區(qū)域或約100個汗腺。根據(jù)“皮膚學:圖示的彩色文本(Dermatology:an illustrated color text)”第5版，人體最少每天排泄0.5升的汗液，并具有平均250萬個汗腺，并且每天存在1440分鐘。對于青春期前的兒童而言，這些汗液量通常較低。對于250萬個汗腺而言，其速率為每天每個汗腺0.2微升或每分鐘每個汗腺0.14nL。這是每孔產(chǎn)生的最小“平均”汗液率的平均值，一些可能的例外情況是其中出汗在其自身上稍微增加(諸如測量睡眠周期等等)。再次，從“皮膚學:圖示的彩色文本(Dermatology:an illustrated color text)”第5版，每人每天產(chǎn)生的最大出汗為10升，其平均為每個汗腺每天最大為4微升，或每分鐘每個汗腺約3nL。這比最小速率高約20倍。
[0010]根據(jù)Buono 1992J.Derm.Sc1.4，33_37，“在鍛煉和不鍛煉的人中分泌腺汗腺的膽喊會泛敏感性(Cholinergic sensitivity of the eccrine sweat gland in trained anduntrained men)”，通過毛果蕓香堿刺激產(chǎn)生的最大出汗速率對于不鍛煉的人而言約為4nL/分鐘/汗腺，而對于鍛煉(經(jīng)常鍛煉)的人而言約SnL/分鐘/汗腺。其它來源表明成人的最大出汗速率可高達每小時2-4升或每天10-14升(10-15克/分鐘.m2)，其基于每小時數(shù)轉換為20nL/分鐘/汗腺或3nL/分鐘/汗腺。從由K.Sato和F.Sato撰寫的“分離的單個汗腺的藥理口向應(Pharmacologic responsivenesss of isolated single eccrine sweatglands)”的出汗刺激數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)適于提取和分離的猴汗腺，其非常類似于人類)，表明通過刺激速率可達?5nL/分鐘/汗腺是可能的，并且公開了幾種類型的汗液刺激物質。為了簡單起見，我們可以得出結論，平均的最小出汗為?0.1nL/分鐘/汗腺，最大為?5nL/分鐘/汗腺，兩者之間大約存在50倍的差異。
[0011]基于每平方厘米100個的汗腺密度的假設，半徑為0.55厘米(直徑為1.1厘米)的傳感器將覆蓋約I平方厘米的區(qū)域或約100個汗腺。假設在50微米高度或50x10—4厘米，而且同為I平方厘米面積的每個傳感器下的死體積提供50E-4立方厘米的體積或約50E-4毫升或5微升的體積。通過5nL/分鐘/汗腺和100個汗腺的最大速率，將需要10分鐘來充分更新死體積。通過0.1nL/分鐘/汗腺和100個汗腺的最小速率，將需要500分鐘或8小時來充分更新死體積。如果死體積可大致減小1倍至5微米，最大和最小時間將分別大致是I分鐘和I個小時，但最小速率會經(jīng)受擴散和其它污染問題(以及5微米的死體積高度可能在技術上具有挑戰(zhàn)性)?？紤]到在傳感器和皮膚之間的流體部件是25微米厚的紙張或玻璃纖維，其I平方厘米等于2.5微升的體積，而且如果紙張為50%是多孔的(50%是固體的)，則死體積將為1.25微升。通過5nL/分鐘/汗腺的最大速率和100個汗腺，死體積將需要2.5分鐘才能完全更新。通過0.1nL/分鐘/汗腺的最小速率和100個汗腺，死體積將需要?100分鐘或?2小時來完全更新。
[0012]汗液刺激通常已知由若干手段之一來實現(xiàn)。汗液激活通過簡單的熱刺激，通過諸如碘甲膽堿或毛果蕓香堿的藥物皮內注射，并通過使用離子透入將此類藥物導入皮膚來促進。最常采用的裝置之一，適于離子透入的Gibson和Cooke裝置，提供直流電流，并使用襯有多孔材料的大型鉛電極。正極用2%的毛果蕓香堿鹽酸浸濕，以及負極用0.9%的NaCl溶液浸濕。還可通過口服施用藥物來出汗。也可通過要求對象使用貼片來進行或提高使他們出汗的活動或狀態(tài)來控制出汗或進行出汗。
[0013]出汗速率也可以以幾種方式實時測量。鈉可用來實時測量出汗速率(出汗速率越高，濃度越高)，因為它在出汗期間由汗腺排出。氯化物可以用來測量出汗速率(出汗速率越高，濃度越高)，因為它在出汗期間由汗腺排出。鈉和氯化物均可使用離子選擇性電極或密封參考電極來測量，例如放置在汗液傳感器本身內并且在汗液出現(xiàn)在皮膚上時實時測量。Sato 1989年，第551頁提供關于出汗速率相對于鈉和氯化物濃度的細節(jié)。電阻抗也可用于測量出汗速率。Grimnes 2011年和Tronstad 2013年展示阻抗和汗液率出汗速率的相關性。阻抗和Na濃度，或其它測量可進行并用于至少大致計算汗液孔密度和從個體汗腺的汗液流率，并與汗液感測或收集區(qū)域耦聯(lián)以確定到傳感器的總汗液流率。出汗速率的更多的間接測量也可能通過普通電子/光學/化學測量進行，包括諸如脈沖，脈沖充氧，呼吸，心臟心率變異性，活動水平，和3軸加速度計進行的那些，或由Fitbit，NikeFuel,Zephyr Technology公開的其它常見讀數(shù)，以及在當前可穿戴的空間內的其它，或在現(xiàn)有技術中先前證實的。
[0014]參照圖1A，現(xiàn)有技術的汗液刺激和感測裝置10定位在皮膚12上并設置有所示的與本發(fā)明有關的特征。該裝置10通過粘合劑14粘接到皮膚12上，粘合劑14承載基板13、電子控制器件16、至少一個傳感器18，微流體部件20、稱為毛果蕓香堿源22的具有毛果蕓香堿的容器或凝膠，離子透入電極24，以及相反電極26。電極24和26是導電的，并通過憑借物質22，20和14的導電性，電極24和26與皮膚12是電接觸且電導通的，并且在某些情況下可以在一個或多個電極或傳感器下方局部去除粘合劑14以便提高與皮膚的電導率和/或改善收集汗液或與汗液接觸。粘合劑也可以用作粘性水凝膠，其可促進與皮膚穩(wěn)健的電、流體和離子透入接觸(如市售的示例，諸如由適于ECG電極的SkinTact提供的那些)。參照圖1B，示出到電子器件16連接的俯視圖，這種連接僅僅通過示例的方式示出，而不表示限制性的配置。電子器件16可簡單地作為受控電流源，并且僅僅感測電子器件，或更復雜，包括計算，通信，電池，或其它特征。同樣，在一些實施例中，電子器件可以更簡單或根本沒有必要。
[0015]進一步參照圖1A和圖1B，如果裝置10通過將諸如毛果蕓香堿的刺激藥物從源22以離子透入的方式進入皮膚12來刺激出汗，常規(guī)這樣做數(shù)分鐘并刺激出汗，汗液可通過微流體部件組件20收集10-30分鐘，并流過傳感器18，傳感器可檢測在汗液中的一種或多種感興趣的溶質。這種常規(guī)的刺激和收集時間范圍是典型的并且類似于廣泛用于囊腫性纖維化的嬰幼兒氯測定，諸如在由Wescor公司在產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)的那樣。汗液傳感器具有優(yōu)于其它生物流體傳感器的優(yōu)點，但一個可能的混雜因素是，超過30分鐘的長時間刺激出汗可能是有問題的，因為一些個體會對出汗或他們的汗腺的長時間的刺激過度敏感，或將適應于出汗刺激并且不提供對由熱、電、離子透入、或者其它手段的出汗刺激的響應或降低所述響應。此夕卜，對于長時間的刺激而言，電極脫離附連會是有風險的，或者甚至是在刺激開始時就有風險。缺乏解決這些風險的解決方案是。此外，刺激可干擾感測質量，并且因此也需要被解決。

【發(fā)明內容】

[0016]本發(fā)明的前提是基于一種認識:汗液可在同一裝置內以單一的、連續(xù)的、或重復的方式實現(xiàn)有效地模擬和分析。本發(fā)明解決了導致性能太差以致不適用于許多實際用途的混雜因素。具體地，本發(fā)明提供:利用至少一個共享的微流體部件進行汗液取樣和刺激;利用附加的至少一個部件或隔膜進行汗液取樣和刺激，以減輕裝置的汗液刺激部分對遞送到裝置的采樣部分的汗液的純度的干擾;多個刺激墊且某些刺激墊自帶傳感器;在某些情況下定時的脈沖刺激使皮膚區(qū)域得以休息;檢測與皮膚接觸的失效刺激；以及足夠小墊的參數(shù)規(guī)格以減輕汗液刺激過程中的疼痛；以及如將在說明書中教導的額外的替代實施例。
[0017]此外，在某些情況下最小化死區(qū)體積可以降低汗液刺激的某些挑戰(zhàn)性，死區(qū)體積是指經(jīng)由電極或其它類型的傳感器檢出的所需生成的汗液體積。例如，考慮到聚合物基質是多孔的，具有10%的開孔率以便出汗，并且該基質是粘性且凝膠狀的(因此它粘附并粘接到皮膚)。如果它為50微米厚，則等效的死區(qū)體積將是5微米厚的死區(qū)體積，最大和最小時間將分別大致是I分鐘和I個小時，因而與高度開放/多孔死區(qū)體積相比，這在技術上具有小得多的挑戰(zhàn)性。減少死區(qū)體積，隔離汗液孔，減少疼痛，以及其它方面都是長時間刺激汗液以便按序監(jiān)測應用而所需的。如果充分地減少死區(qū)體積，則每小時甚至每天一次讀數(shù)是很有可能的，而不需要高的出汗速率。
【附圖說明】
[0018]本發(fā)明的目的和優(yōu)點將借鑒下面的詳細描述和附圖進一步理解，其中:
[0019]圖1A和圖1B是現(xiàn)有技術的示意性側視圖和頂視圖。
[0020]圖2A是具有多個汗液刺激墊的汗液傳感器裝置的示意性側視圖。
[0021]圖2B是圖2A的俯視圖，其中只示出電路和電極。
[0022]圖3-7示出用于汗液刺激、汗液收集和傳感器的多個布置的替代布置中之一。
[0023]圖8示出本發(fā)明的能夠檢測汗液刺激墊與皮膚的不可靠接觸的實施例。
[0024]圖9A和圖1OA是集成的汗液刺激和汗液采樣的功能框圖。
[0025]圖9B和圖1OB是圖9A和圖1OA中所示的實施例的橫截面的表示。
[0026]圖11是圖1OA中所示的裝置中使用的層的示意性俯視平面視圖。
【具體實施方式】
[0027]本發(fā)明的詳細描述將主要是但不完全是限于可穿戴感測裝置的子部件、子系統(tǒng)、子方法，所述裝置包括專用于汗液感測的裝置。因此，雖然在此沒有詳細描述，但是應包括作為本發(fā)明一部分的容易從本發(fā)明解釋得出或與本發(fā)明結合的其它基本特征。適于本發(fā)明的說明書將提供具體的示例來描述本發(fā)明的創(chuàng)新點，但其將不一定涵蓋對于本領域技術人員公知的所有可能的實施例。例如，具體的本發(fā)明將不必包括用于操作所需的所有明顯特征，示例是電池或電源，其為電力電子器件所需，或者例如是蠟紙背襯，其在施加粘合劑貼片之前去除，或例如是特定的天線設計，其允許與特定的外部計算和信息顯示設備進行無線通信。幾個具體的但非限制性的實施例可提供如下。本發(fā)明包括對PCT/US2013/035092的引用，其公開內容通過引用包括在本文中。本發(fā)明適用于任何類型的汗液傳感器裝置。本發(fā)明適用于汗液感測裝置，其可采取多種形式，包括貼片、帶、條、服裝部分，可穿戴設備，或適用于經(jīng)濟實惠、方便、有效、智能、或可靠地把汗液刺激、汗液收集、和/或汗液感測技術帶到與其產(chǎn)生時緊密接觸的任何機構。在本發(fā)明的一些實施例中，裝置將需要到皮膚的粘合劑，但裝置也可通過保持裝置抵靠皮膚固定的其它機構，諸如條或嵌入到頭盔內。本發(fā)明可有益于化學物質、材料、傳感器、電子、微流體、算法、計算、軟件、系統(tǒng)和其它特征或設計，諸如電子器件、生物傳感器、貼片、診斷、臨床工具、穿戴式傳感器、計算、和產(chǎn)品設計領域內的那些技術人員所公知的那樣。本發(fā)明適用于任何類型的裝置，其測量皮膚表面上的汗液或出汗速率，其從皮膚傳遞到汗液內的溶質，皮膚表面或其上東西的性質，或測量皮膚或皮膚下面的物質的性能。
[0028]本發(fā)明包括汗液刺激的所有直接或間接的機構或組合，包括但不限于通過熱、壓力、電、離子透入或化學汗液刺激劑的擴散、口服或注射刺激汗液的藥物、身體外部的刺激、天然生物活性、認知活動、或身體活動的出汗刺激。用于測量出汗速率的任何合適技術應包括在本發(fā)明內，其中針對本發(fā)明的一個實施例提及出汗速率的測量。本發(fā)明可包括所有已知的生物傳感器的變型，并且本文的描述示出作為簡單的單個元件的傳感器。應當理解的是許多傳感器需要未在本文的描述中獲得的兩個或更多的電極、參考電極、或附加的支持技術或特征。傳感器在性質上優(yōu)選是電的，諸如離子選擇性的、電位的、電流的，和阻抗(法拉第和非法拉第阻抗)的，但還可包括光學、化學、機械、或其它已知的生物感測機構。傳感器可允許連續(xù)監(jiān)測多個生理狀態(tài)，實現(xiàn)更大陣列的生物標記物專用傳感器。更大的陣列可通過統(tǒng)計確定通過半專用的但不同的傳感器來確定生理狀態(tài)，從而消除對量化個別生物標記物水平的需要。傳感器可加倍，三倍，或更多，以提供改進的數(shù)據(jù)和讀數(shù)。裝置的許多這些輔助特征可要求或也可不要求本發(fā)明的各方面。
[0029]參照圖2A，本發(fā)明的一個實施例設計成用于長時間和可靠的汗液刺激和感測。陣列排列的刺激墊可以提供與用于長時間刺激的一個墊(例如用于12小時刺激的一個長墊可替代為在相同裝置上的24個墊的陣列，每個墊刺激30分鐘)相同的有效效果。如圖2A中所示，汗液傳感器28經(jīng)由粘合劑層30布置在皮膚12上，粘合劑層30粘接到流體不可滲透的基板32?；?2保持電子器件34、一個或多個傳感器36(不出一個)、親聯(lián)到多個汗液墊40、42和44的微流體部件38。微流體部件38可以通過自其位于傳感器36上方的暴露表面蒸發(fā)汗液(水)而連續(xù)地栗送汗液，或者可以包括附加的連續(xù)栗送機構(未示出)，諸如附加干凝膠，該干凝膠能夠在延長的時間段內吸收或芯吸汗液。當汗液產(chǎn)生自身壓力時，微流體部件38也可以是經(jīng)壓力驅動的、簡單的聚合物微通道，該微通道至少部分地封閉。每個墊具有例如是毛果蕓香堿46、48、50的汗液刺激劑源，以及獨立受控的離子透入電極52、54、56。還有一個或多個相反電極58。為了最小化死區(qū)體積，這些墊40，42和44優(yōu)選小于I平方厘米，例如小于5平方毫米下至約I平方毫米。
[0030]電子器件34還包括定時電路，該定時電路通過線路66、68和70連接到每個電極52、54、56以便在需要的時候促進出汗。因此，在操作中，電子器件34將在持續(xù)規(guī)定的時間段內激活電極52、54或56中的一個。這將導致汗液生成，所述汗液將通過微流體結構38，傳遞引導到傳感器36。在規(guī)定的時間段之后，電子器件34將停止到電極56的電流并將其引導到電極54，再次在電極54下方造成汗液生成，但不是在電極56下方。同樣，在一段時間之后，電子器件34將停止到電極54的電流并再次在電極52下方開始汗液生成并停止電極54下方的汗液生成。這些中的每個將引導汗液通過共同的微流體部件38到達傳感器36，從而提供長期產(chǎn)生汗液而不會對個體的皮膚12上的任何特定位置產(chǎn)生刺激。
[0031]在圖3中所示的汗液墊60代表其中每個墊60將具有其自身的傳感器62和微流體部件64，連同電極61和毛果蕓香堿源63的情況。這些中的多個將連接到公共電路，該公共電路將根據(jù)選定的時間進度激活每個墊。
[0032]在一個實施例中，與可以感測身體的短期刺激或創(chuàng)傷的生物標記物的傳感器相比，傳感器可以以更長的汗液采樣間隔感測組織損壞的效果和程度的生物標記物，且與組織損壞傳感器相比，創(chuàng)傷傳感器具有局部更高的汗液刺激。更高的刺激將導致更高的出汗速率，并因此更快地重新填充在皮膚和傳感器之間的任何死區(qū)體積或微流體體積，并因此有效地縮短采樣間隔。根據(jù)不同生物標記物的需要，這種刺激可以定期或不定期的間隔發(fā)生。
[0033]圖4-6示出汗液墊的不同的可能的配置，每個墊適于在本發(fā)明中使用。
[0034]圖4示出汗液刺激和收集墊66的替代布置中的一個。圖2所示的源46和粘合劑30用單個層68替換，層包括粘合劑，諸如包含毛果蕓香堿或其它汗液刺激劑的基于水凝膠的粘合劑。該電極70激活層68中的毛果蕓香堿，導致汗液生成。汗液依次流動通過微流體層72到達傳感器(未不出)。
[0035]圖5示出用于汗液刺激和收集墊76的替代布置中的一個。傳感器78緊鄰皮膚12，因此消除對諸如微流體元件64的微流體部件的功能的需求。例如，圖5所示的傳感器78可在塑料薄膜基材上制成并穿有孔(未示出)，這允許毛果蕓香堿從源80通過傳感器78和粘合劑82以離子透入的方式給藥到皮膚12。在該實施例中，當激活電極84時引起汗液生成，生成的汗液立即接觸傳感器78。同樣，可采用多個三個墊并由公共電路激活。粘合劑82所有應用中并不都是需要的。例如，收集墊76可以是固定到皮膚的較大裝置的子部件，因此收集墊76保持足夠接近皮膚，或采用帶或條或其它機構來保持收集墊76抵靠皮膚。
[0036]圖6示出用于汗液刺激和收集墊86的另一種替代裝置。墊86包括閘門(gate)88和傳感器90。閘門88是啟動或停止流體流動的裝置，并且可以是一種水溶性構件，其用作汗液屏障直到產(chǎn)生足夠的汗液溶解閘門以允許流體流動?；蛘咚梢允撬苄缘?、水可滲透的構件，其最初促進流體流動并且在一定量的汗液已經(jīng)通過之后停止流體流動。因此，閘門88只有在需要的時間下打開到傳感器90的汗液流體傳輸，通常只有當汗液刺激針對該墊施加并且汗液流動足夠強大以至于局部的汗液試樣是新鮮的并且代表在汗液中對溶質良好按序采樣時。閘門88也可由汗液本身壓力致動，或通過諸如電潤濕、熱毛細，或任何其它合適裝置來激活。閘門88可以是可逆的，例如它可以打開、關閉、打開并再次關閉。墊86進一步包括多孔電極91，毛果蕓香堿源93和粘合劑層95。這特別適用于單次使用的傳感器，諸如容易隨著時間的推移受到表面結垢干擾的那些，或對下述生物標記物具有如此強的親和力以至于它們無法檢測到生物標記物濃度的隨后降低。同樣，對于這樣的單次使用的傳感器而言，選通可以是攜載汗液的微流體組件的物理選通，或者當汗液以足以將汗液帶到傳感器的方式受到刺激時簡單地激活傳感器。進一步參照圖6，并結合本發(fā)明的其它實施例，裝置也可只包括用于出汗刺激的墊并具有閘門，其將汗液刺激和汗液收集與一個或多個微流體部件耦聯(lián)。例如，一個傳感器可通過刺激汗液并在需要時收集汗液的多個微流體部件饋送。閘門可允許新鮮/刺激的汗液流動，同時阻止未受刺激的汗液。也可以不再需要閘門，而只是當一個或多個刺激墊產(chǎn)生汗液時，允許汗液自由地流動到傳感器。
[0037]圖7是裝置94的一部分部件的示意圖，其通過粘合劑108固定到皮膚12，以提供顯著不同的功能方式和刺激并收集/感測組件的分離的獨特方式類似于圖2所示的裝置10布置。在諸如感測離子濃度的某些情況下，毛果蕓香堿和/或其它溶質或溶劑或用于輸送其的電場或用途可改變傳感器96，98的讀數(shù)。因此刺激電極100，102、它們相應的具有毛果蕓香堿104，106的汗液刺激源，和粘合劑108鄰近傳感器96和98定位但與傳感器96和98以及任何收集墊(如果使用的話)間隔開。毛果蕓香堿的刺激(如果通過離子透入進行)沿著電場，由箭頭112指示的路徑進行。這可導致汗液刺激，同時不使傳感器96和98與毛果蕓香堿或其它化學汗液刺激劑集中接觸，或者如果期望降低在傳感器96和98上或其附近的電場或電流。在圖7中所示的示例性實施例中，因為刺激發(fā)生在下方，傳感器98將接收大量的汗液，該刺激歸因于施加在電極100和接地電極114之間的電場和離子透入電流。同樣，每個汗液刺激墊優(yōu)選附接到允許選擇性激活和停用每個墊的定時電路。
[0038]圖8可應用于圖2-7的任何裝置或本發(fā)明的其它實施例。如果刺激電極/墊未充分地接觸皮膚，則這可以被檢測為阻抗增加并且基于皮膚安全和/或不當刺激的目的將停用墊。如圖8中所示，汗液感測裝置116通過粘合劑117固定到皮膚12，感測電極118(具有毛果蕓香堿源119和微流體部件121)與皮膚12接觸的阻抗和/或相反電極120與皮膚12接觸的阻抗，其中“接觸”是指直接接觸或間接接觸，但接觸具有與皮膚的充分和/或均勻的電傳導。不充分的接觸可以導致汗液刺激不足，電流密度增加以及因此額外地對皮膚或對該裝置的功能所造成刺激、損傷、燒傷、或其它不希望的影響。電阻抗的測量包括明顯的相關措施測量，諸如電容、電壓、或也用于測量阻抗的電流。如果阻抗超出電路122的預設極限，則電極118可被停用。這減少灼燒皮膚的可能性。此外，如果汗液刺激墊是冗余的(一個或多個)，則圖7中所示的實施例可允許本發(fā)明選擇“適當”或“最佳”的那些用于本發(fā)明的一個或多個實施例。在本發(fā)明的一個備選實施例中，不足夠的刺激也可通過測量出汗速率的一個或多個已知手段來測定段，諸如阻抗、乳酸濃度、或鈉或氯化物的濃度。
[0039]在另一個實施例中，本發(fā)明實施例的每個相反電極和離子透入電極可放置成與彼此靠近和/或與彼此結合進行控制。為了允許長時間的汗液刺激，但對皮膚的區(qū)域限制到短期刺激，可按序使用每個汗液刺激劑源和電極。例如，如果用于刺激的安全協(xié)議被認為是長達I小時，但需要24小時的刺激和感測，則可按序使用24組電極和源。此外，在經(jīng)過一段時間之后，刺激可在給定的電極和源下重新激活(例如，汗液生成可變得“疲倦”并在“休息” 一段時間之后可在同一時間再次進行)。因此刺激和收集的多個順序或定時是可能的，以在多個間隔下進行汗液采樣或持續(xù)比以往可能的時間更長的時間。多個微流體部件也可與單向流動閥相關聯(lián)，從而減少多個流體通路或元件之間的流體流動污染或混亂。此處所列的時間進度僅僅是示例，并且更不規(guī)律、更短、或甚至更長的總持續(xù)時間的刺激是可能的。
[0040]在另一個實施例中，每個刺激墊，即使具有或不具有微流體部件，可具有在皮膚和傳感器之間的體積，使得允許減少刺激，同時仍提供足夠的時間順序分辨率(采樣間隔)。傳統(tǒng)的汗液刺激需要>lnL/分鐘/汗腺的汗液流動以允許適當?shù)牟蓸芋w積。本發(fā)明允許汗液刺激減少到<2nL/分鐘/汗腺，優(yōu)選〈0.5nL/分鐘/汗腺并具有如在文獻(例如，Buono 1992，J.Derm.Sc1.4,33-37)中發(fā)現(xiàn)的汗液刺激濃度/劑量，該濃度/劑量適于這種降低的刺激和出汗速率。這樣的替代實施例可以是可取的，因為它可減少汗液刺激的不希望的方面或副作用中的一個或多個或者延長汗液刺激。使在【背景技術】部分提供的用于對減少的刺激、出汗速率、體積和面積的計算成為可能。
[0041]對于位于手掌或腳底上的傳感器，皮膚很厚且在長的時間段內會變濕，隨著皮膚溶脹到夾斷汗液管的狀態(tài)點，汗液會不可接受地減慢或完全停止。在皮膚暴露于水中更長的時間段之后可以觀察到“皮膚起皺”的狀態(tài)。因此，對于延長的感測而言，干燥劑、水凝膠、或其它吸收材料可放置在本發(fā)明的傳感器的頂部或附近，減少皮膚的溶脹/起皺的影響并降低自發(fā)或刺激出汗的流率，從而能夠更長期耐久地感測手掌或腳底。
[0042]參照圖9和圖10，使用框圖來示出本發(fā)明的替代實施例，以便表達本發(fā)明裝置部件的更先進示例性子組的功能。用于圖9中的裝置124的示出的部件具有毛果蕓香堿源儲存部126，其包含諸如毛果蕓香堿的汗液刺激化合物、流體部件128，和采樣部件130，所有這些都集成在擱置于皮膚12上的裝置內。流體部件128和采樣部件130也可以是同一個，其中采樣部件130僅僅是流體部件128的延伸。在示例性實施例中，電極132設置到儲存部126，從而能夠將毛果蕓香堿以離子透入的方式給藥通過流體部件128并進入到皮膚12內，如箭頭134所示。毛果蕓香堿的給藥產(chǎn)生汗液，汗液最初潤濕到流體部件128內，然后傳送到采樣部件130內，如由箭頭136所示。汗液可沿著與毛果蕓香堿不完全隔離的流動路徑行進以盡量減少汗液和毛果蕓香堿之間的相互作用，但完全隔離是不必要的。上述示例可通過使用毛果蕓香堿來實現(xiàn)，將毛果蕓香堿放入到形成儲存部126水凝膠內，堆疊到適于流體部件128的薄紙片上或其它流體的多孔材料上，然后將薄紙片或其它流體的多孔材料連接到用于采樣部件130的另一紙片或管。采樣部件130，或甚至流體部件128可包括或流體接觸到一個以上的傳感器(未示出)，或者可簡單地存儲汗液以便通過裝置124外部的傳感器進行后期分析。在進一步的示例中，離子透入可以是連續(xù)的，并允許對汗液中不帶電荷的生物標記物或溶質進行連續(xù)采樣，或者離子透入可以是間歇的，并在通過離子透入的給藥之間可對汗液中的帶電和不帶電的生物標記物或溶質進行采樣。
[0043]在替代設計中部件126和128也可以是同一個，如可對于部件128和130而言也是如此。為了使得汗液溶質最少地擴散進出儲存部126，儲存部126可由諸如凝膠的材料制成，所述材料使得溶質緩慢擴散但允許溶質快速地離子透入運輸。非限制性的示例將是離子選擇性膜，其偏向選擇毛果蕓香堿或具有電荷的物質或類似于毛果蕓香堿的組成。
[0044]圖10示出汗液感測裝置138，其具有如圖9的類似特征，但還包括膜140和存儲部件142。由于通過采樣部件146進行汗液采樣，存儲部件142僅收集和存儲汗液。存儲部件142例如可以是水凝膠，所述水凝膠當它吸收像汗液的流體時溶脹且體積增加。采樣部件146可以包括一個以上的傳感器，其提供在汗液中的生物標記物濃度的按時間順序的測量，而不是時間積分的測量，如果傳感器被替代地放置在存儲部件142內將發(fā)生時間積分的測量。也可將傳感器放置在流體部件144的位置處或附近，或放置在皮膚12處或附近，如針對本發(fā)明的先前實施例中所述的那樣。該膜140是允許毛果蕓香堿或其它化合物擴散或離子透入通過膜140的任何部件，但其減少或防止在汗液中的生物標記物或溶質通過膜140擴散，并返回到毛果蕓香堿儲存部148。此外，膜140可用作儲存部148和本發(fā)明的裝置138的其它部件之間的流體接觸的屏障，以增加儲存壽命，因為毛果蕓香堿凝膠通常是水合的并且可隨著時間的推移從毛果蕓香堿擴散出來進入到與它們接觸的其它多孔介質內。儲存部148和膜140也可以是同一個，具有選擇性傳輸汗液刺激物質的膜。例如，偏向運輸汗液刺激劑的選擇性膜或材料可以是已知的膜，通過尺寸排除的簡單原理其偏向于傳輸僅僅一種類型的離子極性(例如，用于有利于使汗液刺激劑離子帶電)或偏向于傳輸?shù)叫≈恋伙@著大于汗液刺激分子的分子。進一步的示例可通過關于“選擇性分子篩”的文獻中發(fā)現(xiàn)。
[0045]結果，汗液刺激和采樣可集成到同一設備內，其中兩者之間的干擾較小。例如，膜140可以是具有3%的多孔開口面積的徑跡蝕刻膜，以及毛果蕓香堿的濃度和離子透入驅動電壓在儲存部148上增加，使得毛果蕓香堿的給藥量可有效地類似于或等于直接抵靠皮膚12放置的儲存部148的給藥量。由于膜140僅具有3%的多孔面積，擴散進入儲存部148的汗液中的溶質基本上減少高達30倍。流體部件144可足夠厚，使得進入到膜140中的孔洞或孔的任何毛果蕓香堿在到達皮膚之前具有足夠的距離以便以更均勻的濃度和電流密度散布到皮膚內。膜140可以是任何材料、薄膜、離子選擇性凝膠，或其它部件，其傳送汗液刺激組分諸如毛果蕓香堿，但其將其它的全部或特定汗液溶質傳送回到儲存部148的傳送最小化。膜140因此也可以是流體或離子開關或閥，其在毛果蕓香堿的離子透入的短時間期間打開，但一旦足夠的毛果蕓香堿劑量已經(jīng)從儲存部148釋放則關閉。此外，膜140可用作儲存部148和本發(fā)明裝置的其它組件之間流體接觸的屏障以增加存儲壽命，因此毛果蕓香堿凝膠通常是水合的并且可隨著時間的推移將毛果蕓香堿擴散到它們接觸的其它多孔介質內。對于其中膜140是流體開關的情況下，電極可設置有流體部件144以便甚至在流體開關140被關閉之后完成毛果蕓香堿的離子透入以便傳送毛果蕓香堿。示例性的流體開關包括由電潤濕、可切換的選擇性離子通道和實現(xiàn)相同期望功能的其它裝置致動。
[0046]在本發(fā)明的替代實施例中，進一步參照圖10，儲存部148將包括用于驅動電泳(未示出)的電極，并且電極也可用于通過與皮膚12的電阻抗來測量出汗速率。在一個示例性的實施例中，為了允許通過阻抗正確地測量出汗速率，膜140的電阻抗應該類似于或優(yōu)選小于皮膚12的電阻抗(這兩個阻抗串聯(lián)，使得皮膚阻抗控制和提高由阻抗測量的出汗速率的質量)。利用第一原理，假設在裝置138中的流體的電導率大致相等，以及在膜140中的孔的電阻的總和由于在皮膚中的汗液管12而小于電阻的總和，則上述是很容易實現(xiàn)的。因此，膜140可選擇成使得其具有足夠低的孔隙率來幫助防止儲存部148和流體部件144之間的污染，而且還具有足夠高的孔隙率，使得它不阻擋皮膚12的正確的阻抗測量。有利地，阻抗可以使用小信號AC波形來測量，其導致毛果蕓香堿或其它帶電的汗液刺激劑的很少有效迀移或沒有有效迀移。
[0047]在本發(fā)明的替代實施例中，進一步參照圖9和圖10，可以切換毛果蕓香堿的儲存部和流體組件的位置(交換位置如圖所示和所述，但保留如針對本發(fā)明的實施例所述的其主要功能和優(yōu)點/特征)。
[0048]對于圖9和圖10的實施例而言，對某些應用而言期望流體部件144和采樣部件146的流體容量或體積盡可能小。這是很重要的，因為如果流體部件144和采樣部件146具有大的體積，則這些組件將有效地在較長的時間段內同一汗液中的溶質濃度，并限制對汗液中的溶質進行時間分辨測量的能力。此外，將汗液從皮膚12運輸?shù)絺鞲衅魃系娜魏窝舆t會導致一些生物標記物或溶質在汗液中的濃度降低，從而希望減小流體部件144和采樣部件146的體積。
[0049]圖11中示出包括裝置138的部件的實施例的示例性堆疊。如圖10中的箭頭150代表的那樣，汗液將沿著采樣部件146流動到存儲部件142，同時毛果蕓香堿如由箭頭152所示直接流動到皮膚12。
[0050]汗液刺激可在長時間段內連續(xù)地或重復地施加，只要控制好用于離子透入的電流和總的給藥量。在本發(fā)明的又一實施例中，裝置可包括控制器，其允許在數(shù)小時乃至超過一天的時間段內持續(xù)汗液刺激。
[0051]在一些情況下，即使通過精細的電控制器和微流體設計，也可能會發(fā)生皮膚疼痛，并且在這些情況下，在本發(fā)明的又一替代實施例中包括面積小于50平方毫米、甚至小于10平方毫米或小于2平方毫米的汗液刺激墊以減少用戶感知的疼痛?？紤]到汗液收集和感測更多依賴人工，因此需要收集大量的汗液，這使得商業(yè)Wescor產(chǎn)品的刺激墊具有大于I平方厘米(>100平方毫米)的面積，而本發(fā)明的面積范圍比商業(yè)Wescor產(chǎn)品小得多。假設每平方厘米有約100個汗腺，則50平方毫米的刺激墊可從平均50個汗腺收集汗液，10平方毫米平均約有10個汗腺。如果將刺激墊放置在汗腺密度>350汗腺/平方厘米的區(qū)域內，則2平方毫米的刺激墊可覆蓋平均多于6個汗腺，以及通過精心布置最有可能總能覆蓋至少一個汗腺。本發(fā)明也可使用大得多的汗液刺激墊，如果它對于應用而言是可以接受的話，和/或本發(fā)明的其它實施例用于適當?shù)販p少通過汗液刺激導致的疼痛。
[0052]在一些情況下，即使通過精細的電控制器、縮小的刺激面積、以及先進的微流體設計，可能還會發(fā)生皮膚疼痛，并且在這些情況下在本發(fā)明的又一替代實施例中，毛果蕓香堿儲存部還可包含以離子透入的方式傳送或擴散的抗炎劑、麻木劑、或鎮(zhèn)痛劑(例如氫化可的松，或者其它以離子透入方式遞送的止痛劑)。這可允許比否則視為由用戶可接受的更長的刺激和使用。在理想情況下，遞送的抗炎劑和止痛劑/麻木劑都將具有這樣的特性，諸如:
(I)不干擾汗液刺激(不抑制它)；(2)具有與汗液刺激物質相似的電荷極性且與其一起被遞送到相同的位點。例如，遞送的刺激劑或抗炎劑/麻木劑的組合，諸如“名稱(例如電荷極性)”為:(1)刺激劑(或興奮劑)_毛果蕓香堿( + )、乙酰膽堿( + )、乙酰甲膽堿( + )、鹽酸苯福林( + )、異丙腎上腺素(+ );(2)抗炎劑/麻木劑-諸如地塞米松(_)、氫化可的松(+或_，取決于化合物)、水楊酸(_)、利多卡因。幾種這樣的物質或分子也可在電荷上改變以便以正極性或負極性作用。此外，即使帶相反電荷的物質也可被共同遞送到與汗液提取發(fā)生相同的位置，例如，使用類似于圖7中所示特征的電極布置，其中麻木劑將使用并排電極遞送，所述電極遞送汗液刺激劑，并在這樣的電極對之間的汗液將被收集。此外，減少疼痛或刺激或溶脹的試劑可允許通過在一段時間內擴散(帶電荷或不帶電荷)而滲透，因為一些試劑諸如氫化可的松可單獨基于擴散良好作用且不需要過于深入滲透入皮膚內。許多這樣的組合是可能的，關鍵的要求是同時或在其它時間下遞送，其允許汗液刺激和化學或藥學減少刺激、疼痛或炎癥。包括在本文中的很好的參考是Coston和Li撰寫的離子滲透:建模，方法和評價，心血管工程:國際期刊，第I卷，第3期，2001年9月(°C 2002) Jlontophoresis = Modeling,Methodology，and Evaluat1n，Card1vascular Engineering: An Internat1nalJournal，Vol.I，N0.3，September 2001(°C2002).)
[0053]儲存部也可包含表面活性劑或其它物質，其能引起細胞死亡、細胞破裂，或增加皮膚細胞膜的通透性，以便促進生物標記物從身體釋放到被采樣的汗液內。儲存部也可包含已知用于增加離子透入遞送有效性的溶劑。此外，諸如電滲的技術可連續(xù)地或間歇地使用，以促進生物標記物從汗液管周圍的細胞或直接從皮膚提取。此外，對于持續(xù)時間長的汗液刺激而言，離子透入可能引起水的電解，因此離子透入需要在兩個或多個電極處的高濃度的酸或堿。因此，在本發(fā)明的又一替代實施例中，電極接觸部件，諸如接觸儲存部或電極的組件也可配備有緩沖劑，或電極本身進行氧化或還原，以抑制不期望的水電解和/或PH變化的副作用。
[0054]進一步參照本發(fā)明的示例性實施例，通過減少出汗藥物的離子透入，可主動地控制降低汗液產(chǎn)生的速率，藥物可以是諸如3111:；[(31101；[1^61'；^8，包括格隆溴錢、奧昔布寧、苯扎托品、丙胺。例如，汗液延遲化學物質可代替圖9A所示的儲存部126中的毛果蕓香堿。也可通過將溶劑施用到皮膚來減小汗液產(chǎn)生速率，所述溶劑諸如乙二醇，其可溶脹皮膚的頂層并夾斷汗液管使得汗液產(chǎn)生速率通過限制汗液流動到皮膚表面而減小。其它止汗化合物或制劑，諸如氯化鋁是可能的。為什么人們希望減慢汗液產(chǎn)生速率?兩個非限制性的示例包括如下內容。首先，因為新鮮的汗液的涌入，一些傳感器或子部件會結垢或性能更加快速地降低，或者貼片的通常最大使用時間由于汗液產(chǎn)生速率過高而減小。其次，汗液的一些溶質或性能在更低的汗液產(chǎn)生速率下可更可靠地讀取，尤其是低濃度的溶質可具有更多的時間擴散進入在汗腺/汗液管內緩慢地流動的汗液，因此較低的汗液產(chǎn)生速率可能會產(chǎn)生較高濃度，其可由傳感器更容易地感測到。此外，在高水平的汗液產(chǎn)生過程中一些溶質(諸如乳酸)由汗腺本身產(chǎn)生，并且會干擾用于其它溶質的傳感器或試圖感知從血液擴散到汗液中的乳酸鹽的傳感器。
[0055]已經(jīng)連同本發(fā)明的實現(xiàn)的優(yōu)選方法描述了本發(fā)明，然而本發(fā)明本身僅由所附權利要求限定。
【主權項】
1.一種在延長的時間段內測量或收集汗液的設備，其包括: 至少一個汗液刺激墊； 定時電路，其適于在一個或多個有限的時間段內選擇性地激活和停用所述至少一個汗液刺激墊。2.根據(jù)權利要求1所述的設備，其包括多個汗液刺激墊，每個汗液刺激墊通過所述電路可選擇性地操作。3.根據(jù)權利要求2所述的設備，其包括多個汗液刺激墊，其中至少兩個墊具有不同的汗液刺激速率。4.根據(jù)權利要求2所述的設備，其中多個所述墊的每個包括導向到傳感器的汗液流動路徑。5.根據(jù)權利要求4所述的設備，其中每個汗液流動路徑導向到同一個傳感器。6.根據(jù)權利要求4所述的設備，其中每個流動路徑導向到單獨的傳感器。7.根據(jù)權利要求4所述的設備，其中至少一個流動路徑包括閘門，所述閘門可選擇性地操作以僅在選定的時間內允許汗液流動。8.根據(jù)權利要求1所述的設備，其包括與所述汗液刺激墊相關聯(lián)的電傳感器，所述傳感器適于檢測所述墊和皮膚之間的直接或間接接觸，這允許所述墊被停用。9.根據(jù)權利要求8所述的設備，其中所述電傳感器檢測阻抗。10.根據(jù)權利要求1所述的設備，其包括至少一個傳感器，所述傳感器接收通過所述刺激墊的刺激所導致的汗液，其中所述傳感器和所述刺激墊未流體聯(lián)接。11.一種在延長的時間段內產(chǎn)生和監(jiān)測汗液的方法，其包括: 在皮膚表面上的多個間隔的離散位置處電生成汗液； 其中在多個時間段激活各間隔位置，并且生成的汗液從每個位置被引導到一個或多個傳感器。12.根據(jù)權利要求11所述的方法，進一步包括檢測皮膚接觸，其中如果檢測到不足的皮膚接觸，則可以停止汗液激活。13.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中僅在選定的時間激活汗液從一個區(qū)域到所述傳感器的流動。14.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中用于至少一個墊的所述刺激區(qū)域小于50平方毫米以減少設備用戶所感知的疼痛。15.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中用于至少一個墊的所述刺激區(qū)域小于10平方毫米以減少設備用戶所感知的疼痛。16.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中用于至少一個墊的所述刺激區(qū)域小于2平方毫米以減少設備用戶所感知的疼痛。17.根據(jù)權利要求2所述的設備，其中所述收集墊的每個包括閘門，所述閘門可操作以防止汗液流動到傳感器。18.—種汗液收集器，其包括電刺激器和電傳感器，該電傳感器適于檢測不足的皮膚接觸以防止灼傷。19.一種汗液刺激和傳送裝置，其能夠將汗液傳送離開所述皮膚并且將汗液刺激物質傳送到所述皮膚，所述裝置包括: 汗液刺激部件和至少一個附加部件，其中所述附加部件是汗液傳送部件、共享的微流體部件和傳感器中的至少一者。20.根據(jù)權利要求19所述的裝置，其中通過離子透入至少部分地實現(xiàn)汗液刺激物質的所述傳送。21.根據(jù)權利要求19所述的裝置，其中通過從高濃度到低濃度的擴散至少部分地實現(xiàn)汗液刺激物質的所述傳送。22.根據(jù)權利要求19所述的裝置，其中通過流體流動限制層將所述至少一個附加部件與汗液刺激物質的儲存部間隔開。23.根據(jù)權利要求19所述的裝置，其中至少一個傳感器設置成與所述共享的微流體部件流體接觸。24.根據(jù)權利要求19所述的裝置，其中通過隔膜將所述至少一個附加部件與包含汗液刺激物質的儲存部間隔開，其中所述隔膜選擇性地傳送所述汗液刺激物質。25.根據(jù)權利要求19所述的裝置，其中通過隔膜將所述至少一個附加部件與包含汗液刺激物質的儲存部間隔開，其中所述隔膜限制流體的流動或溶質的擴散。26.根據(jù)權利要求19所述的裝置，其中通過隔膜將所述至少一個附加部件與包含汗液刺激物質的儲存部間隔開，相比于待感測的汗液中的一種或多種溶質，所述隔膜對于所述汗液刺激物質具有更高孔隙率。27.根據(jù)權利要求19所述的裝置，其中通過膜將所述至少一個附加部件與包含汗液刺激物質的儲層間隔開，所述膜具有比皮膚的電阻抗低的電阻抗。28.一種汗液刺激和感測裝置，其包括如下物質中的至少一種: 汗液刺激物質；減少由所述汗液刺激引起的刺激、發(fā)炎、或疼痛的物質；和汗液減少物質。29.根據(jù)權利要求27所述的裝置，其中以離子透入的方式遞送用于減少刺激、發(fā)炎或疼痛的所述物質。30.根據(jù)權利要求27所述的裝置，其中以離子透入的方式遞送用于減少刺激、發(fā)炎或疼痛的物質，其中該離子透入使用與遞送汗液刺激劑相同的電壓極性。
【文檔編號】A61B5/0408GK105848564SQ201480067241
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年10月17日
【發(fā)明人】詹森·C·?？腺M爾德, 扎卡里·科爾·松納
【申請人】辛辛那提大學