加州大學(xué)圣地亞哥分校的工程師開(kāi)發(fā)了一種可穿戴裝置，可以持續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)多種健康狀況，例如葡萄糖、酒精和乳酸水平。

這意味著用戶可以測(cè)量血糖水平，知道自己是否喝得太多，并在鍛煉期間跟蹤肌肉疲勞程度，而所有這些都可以通過(guò)一個(gè)佩戴在皮膚上的小裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。

這個(gè)裝置大約有硬幣大小。它通過(guò)一種類似 Velcro 的微型針貼在皮膚上，每個(gè)微型針大約是人類頭發(fā)寬度的五分之一。佩戴該裝置不會(huì)感到疼痛;微針幾乎不用穿透皮膚表面來(lái)感知間質(zhì)液中的生物分子，間質(zhì)液是皮膚下細(xì)胞周圍的液體。該裝置可以戴在上臂，并通過(guò)無(wú)線方式將數(shù)據(jù)發(fā)送到智能手機(jī)應(yīng)用程序上。

加州大學(xué)圣地亞哥分?？纱┐鱾鞲衅髦行牡难芯咳藛T在本月《自然生物醫(yī)學(xué)工程》論文中描述了他們的裝置。

加州大學(xué)圣地亞哥分校納米工程教授、中心主任JosephWang說(shuō)：“這就像一個(gè)完整的皮膚實(shí)驗(yàn)室，它能夠同時(shí)持續(xù)測(cè)量多個(gè)生物標(biāo)志物，可讓用戶在進(jìn)行日?；顒?dòng)時(shí)監(jiān)測(cè)他們的健康狀況。”

大多數(shù)商業(yè)健康監(jiān)測(cè)儀，如糖尿病患者的血糖監(jiān)護(hù)儀，僅測(cè)量一個(gè)信號(hào)。研究人員說(shuō)，這樣做的問(wèn)題在于，它遺漏了可以幫助糖尿病患者更有效地控制疾病的信息。監(jiān)測(cè)酒精水平很有用，因?yàn)轱嬀瓶梢越档脱撬健?/p>

了解這兩個(gè)水平可以幫助糖尿病患者避免飲酒后血糖過(guò)低。結(jié)合有關(guān)乳酸的信息(可以在運(yùn)動(dòng)期間作為肌肉疲勞的生物標(biāo)志物進(jìn)行監(jiān)測(cè))也很有用，因?yàn)樯眢w活動(dòng)會(huì)影響身體調(diào)節(jié)葡萄糖的能力。

實(shí)驗(yàn)室納米工程博士生Farshad Tehrani說(shuō)：“通過(guò)我們的可穿戴裝置，人們可以看到血糖升高或降低與飲食、運(yùn)動(dòng)和飲酒之間的相互作用，這也會(huì)提高他們的生活質(zhì)量。”

可穿戴裝置由連接在電子裝置外殼的微針貼片組成。微針尖端的不同酶與間質(zhì)液中的葡萄糖、酒精和乳酸發(fā)生反應(yīng)。這些反應(yīng)產(chǎn)生小電流，這些電流由電子傳感器進(jìn)行分析，并與研究人員開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序進(jìn)行無(wú)線通信。結(jié)果將實(shí)時(shí)顯示在智能手機(jī)上。

使用微針的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它們直接對(duì)間質(zhì)液進(jìn)行采樣，研究表明，在這種液體中測(cè)量的生化水平與血液中的水平有很好的相關(guān)性。

微針貼片是一次性的，可以從電子外殼上拆下，方便更換?？芍貜?fù)使用的電子外殼包含電池、電子傳感器、無(wú)線發(fā)射器和其他電子元件。該裝置可以在任何用于手機(jī)和智能手表的無(wú)線充電板上充電。

將所有這些組件集成到一個(gè)小型無(wú)線可穿戴裝置中是該團(tuán)隊(duì)面臨的最大挑戰(zhàn)之一。它還需要一些巧妙的工程設(shè)計(jì)，將可重復(fù)使用的電子裝置(必須保持干燥)與微針貼片(暴露于生物液體中)結(jié)合起來(lái)。

同時(shí)也是加州大學(xué)圣地亞哥分?？纱┐鱾鞲衅髦行穆?lián)合主任的 Mercier 說(shuō)：“這是一個(gè)完全集成的系統(tǒng)，任何人都可以佩戴。”

這種可穿戴裝置在五名志愿者身上進(jìn)行了測(cè)試，他們?cè)阱憻?、吃飯和喝酒時(shí)都將裝置戴在上臂。該裝置用于持續(xù)監(jiān)測(cè)志愿者的葡萄糖水平，同時(shí)監(jiān)測(cè)他們的酒精或乳酸水平。該裝置所測(cè)得的葡萄糖、酒精和乳酸水平與在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的商業(yè)血糖監(jiān)測(cè)儀、呼氣分析儀和血乳酸測(cè)量結(jié)果非常吻合。

Farshad Tehrani和另一位共同第一作者Hazhir Teymourian共同創(chuàng)立了一家名為AquilX的初創(chuàng)公司，以開(kāi)發(fā)用于商業(yè)化的技術(shù)。接下來(lái)的步驟包括測(cè)試和改進(jìn)微針貼片在更換之前可以使用多長(zhǎng)時(shí)間。該公司還對(duì)在裝置中添加更多傳感器以監(jiān)測(cè)患者藥物水平和其他健康信號(hào)的可能性感到興奮。