哈佛、MIT研發新型紋身墨水，能根據健康情況變色

近日，在「2017 可穿戴計算機國際論壇」（International Symposium on Wearable Computers）上，來自哈佛和 MIT 的研究團隊展示了一項最新研究成果——一種安全的、能夠存在於皮下的並且能夠就我們身體的新陳代謝水平進行反饋的紋身墨水。

這一類「智能」的紋身墨水被稱為「The Dermal Abyss」，它們能夠提供我們身體內一些代謝指標，例如脫水狀況、pH 值以及血糖濃度等。

這個想法來源自一個科幻的角色——「繪圖人」（The Illustrated Man）。他身上的每一處紋身都講述著他生命中的一個故事。研究人員因此想到了生物感測器，但是常見的硅基電子感測器的生物兼容性並不好，不能直接用於人體皮膚中。於是，他們想到了將紋身和生物感測器相結合的點子，而所有的工作重心就成了針對不同的代謝指標找到合適的生物或合成受體，並用這樣的生物分子製成生物感測器以及適合注入皮下的紋身墨水。

圖丨繪圖人（The Illustrated Man）海報

採用生物或合成受體分子用來指示人體代謝水平早有先例，一種置於隱形眼鏡上的受體分子就通過測量葡萄糖，乳酸和 pH 的水平來監控一些代謝的疾病。

而「The Dermal Abyss」具有的功能也與之類似，能夠監控我們血液中的鈉離子含量、葡萄糖濃度以及 pH 值等等。

如下圖所示，「The Dermal Abyss」採用的生物受體能夠針對代謝指標的變化產生顏色的變化，其中的一種能夠針對血糖濃度的升高，從原本的綠色變成棕色；另一種能在血液中鈉離子濃度的升高時，變得更加綠（變化雖然不是很明顯，但在藍光下能夠進行辨別），我們則能依靠這項指標判別我們存在是否脫水的狀況。

顏色的變化其實是生物受體與血液中離子產生化學反應所引起的，在一定濃度下它們均可以跟其對應的受體分子發生反應，得到新的生物分子，並表現出不一樣的物理性質。

圖丨研究人員展示了在豬皮上做的紋身測試結果，希望能找到在可穿戴電子方向的應用和合作。

以鈉離子為例，「The Dermal Abyss」採用了名為「diaza-15-crown-5」的生物熒光分子（也被稱為「鈉綠分子」），隨著鈉離子濃度的升高，鈉離子參與的螯合反應（Chelation）就會加劇，反應的產物表現出綠色的熒光，使得整個系統的波長也逐漸往綠光偏移。

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