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工程师开发出第一个能够同时监测多个健康指标的皮肤贴片

摘要加州大学圣地亚哥分校的一组工程师开发了一种新的柔软且有弹性的可穿戴皮肤贴片,可以同时监测一个人的血压(BP)、心率(HR)、葡萄糖以及乳酸

加州大学圣地亚哥分校的一组工程师开发了一种新的柔软且有弹性的可穿戴皮肤贴片,可以同时监测一个人的血压(BP)、心率(HR)、葡萄糖以及乳酸、酒精或咖啡因水平时间。

这种柔软、有弹性的贴片可以同时监测佩戴者的血压和生化水平。图片来源:加州大学圣地亚哥分校

戴在脖子上以获得最佳效果的贴片在许多执行不同任务的受试者身上进行了测试,例如锻炼、吃高糖餐、喝含咖啡因或酒精的饮料。读数几乎与商业监控设备的读数一样准确。

结果于2月15日发表在《自然生物医学工程》杂志上。

市场上有这样的设备可以使无数患者受益,他们的医疗状况需要同时连续跟踪多种健康指标,例如心脏病和糖尿病患者,或重症监护病房的患者。

“这里的新颖之处在于我们采用完全不同的传感器,并将它们合并到一个小如邮票的小平台上,”合著者JosephWang说。“我们可以通过这款可穿戴设备收集如此多的信息,并且以一种非侵入性的方式进行收集,而不会引起不适或干扰日常活动。”

该贴片是一层薄薄的弹性聚合物,带有一个血压传感器和两个化学传感器——一个用于乳酸(体力消耗的生物标志物)、汗液中的咖啡因和酒精,另一个用于测量葡萄糖水平。

血压由通过导电墨水焊接在贴片上的传感器进行监测。测量是通过向换能器施加电压来执行的,换能器发送超声波,从最近的动脉反射回来,并返回转换为血压读数的回波信号。

用导电墨水印在贴片上的乳酸、咖啡因和酒精传感器的工作原理是将一种叫做毛果芸香碱的药物释放到皮肤中,并检测药物引起的汗液中存在的化学物质。

最后,同样用导电墨水印在贴片上的葡萄糖传感器是一种电极,可向皮肤传递温和的电击,从而刺激组织间液的释放,并测量其中所含的葡萄糖。

两个最大的挑战与优化布局有关,例如找到传感器之间的正确距离以防止信号干扰,以及为BP传感器选择正确的超声凝胶以防止其泄漏到其他两个传感器的水凝胶中。

该团队已经在努力为贴片添加更多传感器并使其完全无线。

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