新皮膚貼片變身可穿戴多合一健康監(jiān)視器

科技日?qǐng)?bào)北京2月18日電 （記者馮衛(wèi)東）據(jù)最新一期《自然·生物醫(yī)學(xué)工程》報(bào)道，美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校的工程師開(kāi)發(fā)了一種柔軟而有彈性的皮膚貼片，可將其戴在脖子上，以連續(xù)跟蹤血壓和心率，同時(shí)測(cè)量佩戴者的葡萄糖、乳酸、酒精或咖啡因含量。這是第一款可同時(shí)監(jiān)測(cè)人體中心血管信號(hào)和多種生化指標(biāo)的可穿戴設(shè)備。

研究人員表示，這種可穿戴設(shè)備對(duì)于有基礎(chǔ)疾病的人定期監(jiān)測(cè)自己的健康狀況非常有幫助。該設(shè)備可使患有高血壓和糖尿病的人受益，也可用于監(jiān)測(cè)敗血癥的發(fā)作，其特征是血壓突然下降，伴隨乳酸水平迅速升高。柔性皮膚貼片也將為重癥監(jiān)護(hù)病房的患者提供更方便的替代方法，減少各種監(jiān)護(hù)儀對(duì)患者的束縛。

該皮膚貼片的新穎之處在于采用了完全不同的傳感器，并將其融合在一個(gè)郵票大小的單個(gè)小平臺(tái)上。這種可穿戴設(shè)備可收集大量信息，并以非侵入性方式進(jìn)行，不會(huì)引起不適或干擾日常活動(dòng)。研究人員表示，每個(gè)傳感器都提供有關(guān)物理或化學(xué)變化的單獨(dú)圖像，將其全部集成在一個(gè)可穿戴的貼片中，醫(yī)生就能將這些不同的圖像結(jié)合在一起，更全面地了解人體中發(fā)生的變化。

該貼片是可以適應(yīng)皮膚的彈性聚合物薄片，配備了一個(gè)血壓傳感器和兩個(gè)化學(xué)傳感器。其中一個(gè)化學(xué)傳感器用于測(cè)量汗液中的乳酸、咖啡因和酒精的水平，另一個(gè)用于測(cè)量組織液中葡萄糖的水平。

血壓傳感器位于貼片中心附近，由一組小型超聲換能器組成，這些超聲換能器通過(guò)導(dǎo)電墨水焊接到貼片上。施加在換能器上的電壓使它們將超聲波發(fā)送到體內(nèi)，當(dāng)超聲波從動(dòng)脈反彈時(shí)，傳感器會(huì)檢測(cè)到回波并將信號(hào)轉(zhuǎn)換為血壓讀數(shù)。

化學(xué)傳感器是兩個(gè)電極，由導(dǎo)電油墨絲網(wǎng)印刷在貼片上。貼片的右側(cè)印有可檢測(cè)乳酸、咖啡因和酒精的電極。其工作原理是將一種稱(chēng)為毛果蕓香堿的藥物釋放到皮膚中以誘導(dǎo)汗液并檢測(cè)汗液中的化學(xué)物質(zhì)；另一個(gè)感應(yīng)葡萄糖的電極印在左側(cè)，其工作原理是使溫和的電流通過(guò)皮膚以釋放組織液并測(cè)量其中的葡萄糖。

研究團(tuán)隊(duì)目前正在開(kāi)發(fā)該皮膚貼片的升級(jí)版，將包含更多的傳感器，允許監(jiān)測(cè)更多與疾病有關(guān)的其他生物標(biāo)志物，從而為這種設(shè)備增加更多的臨床價(jià)值。現(xiàn)有貼片需要將傳感器連接到電源和臺(tái)式機(jī)器以顯示其讀數(shù)，升級(jí)版的目標(biāo)是將所有這些內(nèi)容都放在貼片上，并實(shí)現(xiàn)完全的無(wú)線(xiàn)化。