Monitoring of Sweat pH and Dual-Mode Anti-Counterfeiting from Metal-Organic Framework-Based Multifunctional Gel

Monitoring of sweat pH plays important roles in physiological health,nutritional balance,psychological stress,and sports performance.However,the combination of functional MOFs with phosphorescent material to acquire the real-time physiological information,as well as the application of dual mode anti-counterfeiting,has seldom been reported.Herein,we developed multifunctional gel films based on MOFs and phosphorescent dyes which responded to H+ions and the related mechanism was studied in detail.Upon exposure to H+,the composite gel film exhibited decreased fluorescent signal but enhanced room temperature phosphorescence(RTP),which could be utilized for sweat pH sensing through a dual-mode.Moreover,multifunctional gel films exhibited a potential application in information encryption and anti-counterfeiting by designing of stimulus responsive multiple patterns.This research provided a new avenue for portable and non-invasive sweat pH monitoring methods while also offering insights into stimulus-responsive multifunctional materials.

基于内标型花瓣状间隙增强拉曼粒子的pH传感

汗液是一种可无创测量的分析物,其pH值可作为诊断和监测各种生理状况的重要指标。表面增强拉曼散射技术(SERS)是一种快速、灵敏、无创、无标记的分析检测技术,但存在因信号波动导致的稳定性差等问题。该文通过制备一种内标型花瓣状间隙增强拉曼标签(PGERT)纳米颗粒并构建pH传感器,实现了对人体汗液中pH值的精确实时分析。该传感器通过在间隙结构内部修饰4-巯基苯甲氰(4-MBN)分子获得内标拉曼信号,并基于外部花瓣状壳层表面修饰pH传感分子4-巯基苯甲酸(4-MBA)获得增强的探针信号,显著提高了检测稳定性和灵敏度。该研究先使用原位分析池建立了pH 5.0~8.0条件下的标准分析曲线,相关系数(r2)高达0.99。该传感器对4种不同pH值汗液(pH 5.0~7.0)的检测结果与标准pH计测试结果的误差率分别为(2.17±5.0)%、(4.62±1.1)%、(5.80±0.3)%、(3.68±1.0)%。结果表明,基于该内标型花瓣状间隙纳米拉曼标签的传感器可用于人体汗液的pH值监测,并具有高灵敏度、高稳定性以及分析精确的优点。

pH变色织物的制备及其汗液监测性能

以2-氨基-6-硝基苯并噻唑为重氮组分,4-硫酸乙酯砜基苯胺和1-氨基-8-萘酚-3,6-二磺酸与三聚氰氯的二缩产物为偶合组分,合成了一只pH变色活性染料(变色点pH=6.15)。该染料水溶液在pH≤6.15时为红色,pH>6.15时为蓝色,染料变色前后的波长跨度区间为89 nm,吸光度比值高达2.75,具有良好的变色可视性。采用该染料对棉织物染色,制备了具备汗液监测功能的pH变色棉织物,染料与棉织物间以稳定的共价键结合,且织物在酸汗模拟溶液和碱汗模拟溶液条件下分别显示红色和蓝色,变色响应时间≤20 s,变色响应循环稳定性≥40次,耐水洗、耐摩擦和耐日晒色牢度较好。

汗液变化对皮凉鞋摩擦色牢度测试结果的影响

将人工汗液密封存放和敞口放置进行对比来研究该过程中pH值的变化,并研究工作汗液在浸泡毛毡过程中pH值的变化,通过汗液摩擦色牢度测试来探讨其对试验结果的影响。结果表明,随着时间的延长,密封保存下的汗液pH值略微下降,摩擦色牢度的测试结果比较稳定。随着时间的延长,敞口放置下的汗液pH值会明显降低,对摩擦色牢度的测试结果影响较大。在重复浸泡毛毡的过程中,工作汗液pH值会逐渐降低,对摩擦色牢度的测试结果有一定影响,在试验过程中不可重复使用来浸泡毛毡。

服用棉织物中的甲醛在不同水介质中的释放

选择防皱整理剂和固色剂,使用常规工艺分别制备防皱整理棉织物和固色棉织物,然后使之分别在不同pH值的水溶液和人工汗液中释放甲醛,考察和比较这2种织物在不同水介质中释放甲醛的规律。结果表明:防皱整理棉织物在pH=8.0的蒸馏水介质中释放的甲醛浓度大于其在pH=5.0的蒸馏水介质中的释放浓度,而固色棉织物则表现出与之相反的释放规律;2种织物在人工汗液中释放浓度都低于它们在蒸馏水中相对应的释放浓度,其原因是人工汗液中的L-组氨酸能够与释放甲醛发生反应。

防皱整理棉织物释放甲醛规律的研究

选择两种商品化的低甲醛防皱整理剂,使用常规工艺对棉织物进行防皱整理.将整理织物分别在不同pH值的蒸馏水以及人工汗液中进行释放甲醛试验,比较整理织物在不同水介质中的甲醛释放规律的异同点,并考察汗液体积对整理织物甲醛释放的影响.研究结果表明,防皱整理织物在碱性水溶液中比在酸性水溶液中更易于释放甲醛;在相同条件下,防皱整理织物在人工汗液中的释放量都低于它们在蒸馏水中的对应释放量.

夏季穿着医用防护服人员热应激模拟

为降低夏季医护人员长时间穿着医用防护服带来的健康风险,选取标准中国男性人体作为研究对象,利用预测热应变(PHS)模型、热应变决策辅助(HSDA)系统和Fiala体温调节模型3种经典人体热应变模型,模拟人体穿着医用防护服时在夏季不同环境工况下的核心温度和出汗率,进而确定不同环境工况下的推荐补水量和安全工作时间。结果表明:环境参数对生理应激影响显著,不同环境下核心温度最大差值为11.17℃,出汗率最大差值为6592 g/h;环境温度每增大1℃,相对湿度每升高1%,安全时间平均缩短5.9和0.89 min;环境温度36和40℃时,安全时间仅为88~124和75~100 min;3种模型在低温低湿时预测结果相对接近,在高温高湿时预测结果存在明显差距,核心温度预测差值最大为7.55℃,平均出汗率预测差值最大为5654.35 g/h。

亚热带山地高降雨量对细毛羊、新西兰罗姆尼羊羊毛油汗及羊毛品质影响的研究

在亚热带中山人工草场放牧的细毛羊、罗姆尼公羊,在有羊舍情况下,经1270mm雨淋及其它风蚀,绝干污毛含脂率分别为23.13％和5.96％,汗/脂0.41和1.52,汗pH6.75和7.16,羊毛强度、伸度和白度均较好。无棚舍的母羊与同品种、有羊舍的两种公羊相比,除罗姆尼羊汗pH差异极显著外,其他各项指标均差异不显著。当降雨量增至1700mm时,绝干污毛含脂率,羊毛强度与伸度下降差异不显著,而羊毛白度下降差异极显著。根据以上结果,只要有羊舍,高雨量对两种羊的油汗及其它羊毛品质损害不大,罗姆尼羊的油汗比细毛羊易受雨淋的损害,但中山地带的气温对羊毛的损害小。