Siirry päänavigointiin Siirry hakuun Siirry pääsisältöön

Thermal transport characteristics of human skin measured in vivo using ultrathin conformal arrays of thermal sensors and actuators

  • R. Chad Webb
  • , Rafal M. Pielak
  • , Philippe Bastien
  • , Joshua Ayers
  • , Juha Niittynen
  • , Jonas Kurniawan
  • , Megan Manco
  • , Athena Lin
  • , Nam Heon Cho
  • , Viktor Malyrchuk
  • , Guive Balooch
  • , John A. Rogers

    Tutkimustuotos: ArtikkeliTieteellinenvertaisarvioitu

    89 Sitaatiot (Scopus)

    Abstrakti

    Measurements of the thermal transport properties of the skin can reveal changes in physical and chemical states of relevance to dermatological health, skin structure and activity, thermoregulation and other aspects of human physiology. Existing methods for in vivo evaluations demand complex systems for laser heating and infrared thermography, or they require rigid, invasive probes; neither can apply to arbitrary regions of the body, offers modes for rapid spatial mapping, or enables continuous monitoring outside of laboratory settings. Here we describe human clinical studies using mechanically soft arrays of thermal actuators and sensors that laminate onto the skin to provide rapid, quantitative in vivo determination of both the thermal conductivity and thermal diffusivity, in a completely non-invasive manner. Comprehensive analysis of measurements on six different body locations of each of twenty-five human subjects reveal systematic variations and directional anisotropies in the characteristics, with correlations to the thicknesses of the epidermis (EP) and stratum corneum (SC) determined by optical coherence tomography, and to the water content assessed by electrical impedance based measurements. Multivariate statistical analysis establishes four distinct locations across the body that exhibit different physical properties: heel, cheek, palm, and wrist/volar forearm/dorsal forearm. The data also demonstrate that thermal transport correlates negatively with SC and EP thickness and positively with water content, with a strength of correlation that varies from region to region, e.g., stronger in the palmar than in the follicular regions.

    AlkuperäiskieliEnglanti
    Artikkelie0118131
    JulkaisuPLoS ONE
    Vuosikerta10
    Numero2
    DOI - pysyväislinkit
    TilaJulkaistu - 6 helmik. 2015
    OKM-julkaisutyyppiA1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

    YK:n kestävän kehityksen tavoitteet

    Tämä tuotos edistää seuraavia kestävän kehityksen tavoitteita:

    1. SDG 3 – Hyvä terveys ja hyvinvointi
      SDG 3 – Hyvä terveys ja hyvinvointi

    Julkaisufoorumi-taso

    • Jufo-taso 1

    !!ASJC Scopus subject areas

    • Yleiset maatalous- ja biotieteet
    • Yleinen biokemia, genetiikka ja molekyylibiologia
    • Yleinen lääketiede

    Sormenjälki

    Sukella tutkimusaiheisiin 'Thermal transport characteristics of human skin measured in vivo using ultrathin conformal arrays of thermal sensors and actuators'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

    Siteeraa tätä