研究人员在《自然生物医学工程》杂志上报告称，加州大学圣地亚哥分校的研究人员开发了一款可穿戴腕带，能够连续监测化学生物标志物和心血管指标，可能增强糖尿病的日常管理。这项技术将微针、超声波和心电图传感器集成到一个可穿戴设备中。
微针阵列监测代谢物
腕带配有微针阵列，旨在从皮肤下收集间质液。这种液体通过微针中嵌入的三种酶进行实时分析，用于检测葡萄糖、乳酸和酒精水平。微针设计便于更换，允许用户根据佩戴时间进行调整，降低刺激或感染的风险。
超声波和心电图捕捉心血管信号
与化学监测同时进行的是，腕带使用超声波传感器来评估血压和动脉硬度。心电图（ECG）传感器则从手腕直接追踪心率。这些指标为心血管风险提供了额外的背景信息，这在糖尿病患者中通常升高，但在临床环境外通常不会连续测量。
研究合作促成了设计
该设备由加州大学圣地亚哥分校Aiiso Yufeng Li家族化学与纳米工程系的两个研究小组合作开发。一个小组专长于可穿戴化学传感器，而另一个则专注于用于内部生理监测的可穿戴超声系统。他们的联合专业知识使得这些功能能够集成到单一平台中。
实时反馈带来个人洞察
腕带的数据传输到配套的智能设备上，显示葡萄糖、酒精、乳酸、心率、动脉硬度和血压的实时流。这种设置使佩戴者能够观察到日常选择，如饮食、体力活动或酒精摄入如何影响代谢和心血管功能。
与现有设备性能相当
验证测试显示，腕带的测量结果与现有的商业产品高度一致。葡萄糖读数与血糖仪和连续血糖监测仪的读数相符，而酒精读数则与呼吸分析仪的输出一致。在体力活动期间，乳酸数据与传统的血液乳酸仪的数据相似。在所有情况下，腕带同时记录心血管反应，提供了更广泛的生理变化图景。
未来开发包括增加传感器和可持续能源
研究人员计划扩大监测生物标志物的范围，并探索可持续的能源，例如汗水或太阳能。计划还包括结合机器学习算法来解读收集到的数据并支持预测分析。
参考文献：Chang AY, Lin M, Yin L, et al. Integration of chemical and physical inputs for monitoring metabolites and cardiac signals in diabetes. Nat Biomed Eng. 2025. doi:10.1038/s41551-025-01439-z
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