陳根：研究開發柔性貼片，可同時監測多種生化水平_風聞

文/陳根

可穿戴設備捕捉人體生物標記和生理數據是物聯網時代的一大應用，在健康產業具有巨大的發展潛力。

比如，一個柔軟的皮膚貼片就可以為重症監護室的病人提供一個更自由的選擇，包括新生兒重症監護室的嬰兒，他們需要持續監測血壓和其他生命體徵。這些手術包括在患者動脈深處插入導管，並將患者拴在多個醫院監護儀上。

近日，加州大學聖地亞哥分校的工程師們稱，他們****開發了一種柔軟、有彈性的皮膚貼片，可以戴在脖子上，在測量佩戴者的葡萄糖、乳酸、酒精或咖啡因水平的同時，持續跟蹤血壓和心率。這也是第一款同時監測心血管信號和人體多種生化水平的可穿戴設備。

該貼片為郵票大小，是一種薄薄的彈性聚合物片，並且能貼合到皮膚表面進行監測。裏面裝着一個血壓傳感器，一個測量汗液中乳酸、咖啡因和酒精的化學傳感器，以及一個跟蹤間隙液中葡萄糖水平的傳感器。

其中，在貼片的中心位置是血壓傳感器，其工作原理是通過發送超聲波穿過身體，反彈到動脈上併產生回聲，傳感器檢測到回聲並將其轉換為血壓讀數。而貼片上的化學傳感器是向皮膚釋放藥物，誘導出汗，然後測量該液體內的化學物質，而葡萄糖傳感器則發出温和的電流，刺激間隙液的釋放，達到同樣的目的。

不同的傳感器需要在貼片上仔細排列，以消除信號的干擾。因此，當用户在監測血壓的時候發現出現峯值，生物標誌物的讀數就可以告訴用户，這些峯值是否是由於酒精或咖啡因的攝入。這種傳感器的組合可以給人們提供這種類型的信息。

目前，研究人員已經進行了實驗，讓受試者在進行不同的任務時，在脖子上戴上貼片，比如在運動自行車上進行一次訓練，食用高糖餐或酒精，或者喝咖啡。該團隊在整個過程中使用商業監測設備對目標生物標誌物進行監測，並將讀數與其新貼片上的讀數進行對比，發現它們緊密匹配。

**當然，製作這種貼片並非全然沒有困擾，其最大挑戰之一就****是消除傳感器信號之間的干擾。**為此，研究人員必須找出血壓傳感器和化學傳感器之間的最佳間距。他們發現，一釐米的間距在保持裝置儘可能小的同時起到了作用

研究人員還必須弄清楚如何在物理上屏蔽化學傳感器和血壓傳感器。後者通常配備有液體超聲凝膠，以便產生清晰的讀數。但化學傳感器也配備了自己的水凝膠，問題是，如果任何液體凝膠從血壓傳感器流出，並與其他凝膠接觸，將導致傳感器之間的干擾。因此，研究人員使用了一種固體超聲波凝膠，他們發現這種凝膠和液體凝膠一樣有效，並且沒有泄漏。

健康跟蹤可穿戴設備的必然趨勢，未來，這種可穿戴設備將非常有助於有潛在疾病的人定期監測自己的健康，還將成為遠程病人監測的一個良好工具。