新皮膚貼片變身可穿戴多合一健康監視器

科技日報北京2月18日電 （記者馮衞東）據最新一期《自然·生物醫學工程》報道，美國加州大學聖地亞哥分校的工程師開發了一種柔軟而有彈性的皮膚貼片，可將其戴在脖子上，以連續跟蹤血壓和心率，同時測量佩戴者的葡萄糖、乳酸、酒精或咖啡因含量。這是第一款可同時監測人體中心血管信號和多種生化指標的可穿戴設備。

研究人員表示，這種可穿戴設備對於有基礎疾病的人定期監測自己的健康狀況非常有幫助。該設備可使患有高血壓和糖尿病的人受益，也可用於監測敗血症的發作，其特徵是血壓突然下降，伴隨乳酸水平迅速升高。柔性皮膚貼片也將為重症監護病房的患者提供更方便的替代方法，減少各種監護儀對患者的束縛。

該皮膚貼片的新穎之處在於採用了完全不同的傳感器，並將其融合在一個郵票大小的單個小平台上。這種可穿戴設備可收集大量信息，並以非侵入性方式進行，不會引起不適或干擾日常活動。研究人員表示，每個傳感器都提供有關物理或化學變化的單獨圖像，將其全部集成在一個可穿戴的貼片中，醫生就能將這些不同的圖像結合在一起，更全面地瞭解人體中發生的變化。

該貼片是可以適應皮膚的彈性聚合物薄片，配備了一個血壓傳感器和兩個化學傳感器。其中一個化學傳感器用於測量汗液中的乳酸、咖啡因和酒精的水平，另一個用於測量組織液中葡萄糖的水平。

血壓傳感器位於貼片中心附近，由一組小型超聲換能器組成，這些超聲換能器通過導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送到體內，當超聲波從動脈反彈時，傳感器會檢測到回波並將信號轉換為血壓讀數。

化學傳感器是兩個電極，由導電油墨絲網印刷在貼片上。貼片的右側印有可檢測乳酸、咖啡因和酒精的電極。其工作原理是將一種稱為毛果芸香鹼的藥物釋放到皮膚中以誘導汗液並檢測汗液中的化學物質；另一個感應葡萄糖的電極印在左側，其工作原理是使温和的電流通過皮膚以釋放組織液並測量其中的葡萄糖。

研究團隊目前正在開發該皮膚貼片的升級版，將包含更多的傳感器，允許監測更多與疾病有關的其他生物標誌物，從而為這種設備增加更多的臨牀價值。現有貼片需要將傳感器連接到電源和台式機器以顯示其讀數，升級版的目標是將所有這些內容都放在貼片上，並實現完全的無線化。