美國(guó)加州理工學(xué)院醫(yī)學(xué)工程助理教授高偉領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)，開發(fā)了一種可大規(guī)模生產(chǎn)的可穿戴傳感器，通過(guò)分析人體的汗液，可以監(jiān)測(cè)人體血液中的代謝物和營(yíng)養(yǎng)素。研究人員說(shuō)，與之前開發(fā)的針對(duì)高濃度化合物的汗液傳感器不同，這次的汗液傳感器除了更容易制造外，還可以檢測(cè)出低濃度的汗液化合物。

加州理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種可大量生產(chǎn)的可穿戴式傳感器，該傳感器可分析人的血液中的汗液，以發(fā)現(xiàn)可能表示痛風(fēng)的代謝物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

　　研究人員認(rèn)為，這些傳感器將使醫(yī)生能夠持續(xù)監(jiān)測(cè)患有心血管疾病、糖尿病或腎病等疾病的患者的狀況，所有這些疾病都會(huì)導(dǎo)致血液中營(yíng)養(yǎng)素或代謝產(chǎn)物的含量異常。讓醫(yī)生更好地了解患者的病情，同時(shí)避免皮下注射針頭的侵入性接觸，對(duì)患者會(huì)有好處。

　　“這種可穿戴的汗液傳感器具有在分子水平上快速、連續(xù)、無(wú)創(chuàng)地捕捉健康變化的潛力，它們可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化監(jiān)測(cè)、早期診斷和及時(shí)干預(yù)?！备邆ピ诩永Ｄ醽喞砉W(xué)院網(wǎng)站上發(fā)表的一篇文章中說(shuō)。

　　高偉的工作重點(diǎn)是開發(fā)基于微流體技術(shù)的設(shè)備，這種設(shè)備通常通過(guò)寬度不到四分之一毫米的通道來(lái)操作微量液體，微流體技術(shù)將汗液蒸發(fā)和皮膚污染對(duì)傳感精度的影響降到最低。該傳感器可以進(jìn)行更精確的汗液測(cè)量，并可以捕捉濃度的時(shí)間變化。

　　以前，基于微流控技術(shù)的可穿戴傳感器大多采用昂貴、復(fù)雜的光刻蒸發(fā)工藝制造。高偉的團(tuán)隊(duì)改為用石墨烯（一種薄片狀的碳）制作了生物傳感器?；谑┑膫鞲衅骱臀⑿臀⒘骺赝ǖ蓝际怯枚趸技す馄鞯窨趟芰掀亩纬傻?。

　　研究人員選擇讓他們的傳感器測(cè)量呼吸頻率、心率以及尿酸和酪氨酸的水平。選擇酪氨酸是因?yàn)樗梢灾甘敬x紊亂、肝病、飲食紊亂和神經(jīng)精神狀況；之所以選擇尿酸，是因?yàn)槟蛩崴缴吲c痛風(fēng)有關(guān)，痛風(fēng)是一種在全球范圍內(nèi)呈上升趨勢(shì)的疼痛性關(guān)節(jié)疾病，當(dāng)體內(nèi)高水平的尿酸開始在關(guān)節(jié)（尤其是腳的關(guān)節(jié)）中結(jié)晶時(shí)，就會(huì)發(fā)生痛風(fēng)，從而引起刺激和炎癥。

　　為了評(píng)估傳感器的性能，研究人員對(duì)兩組健康的個(gè)體和患者進(jìn)行了一系列的測(cè)試，一組是受過(guò)訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員，另一組是一般健康的人。傳感器顯示運(yùn)動(dòng)員汗液中酪氨酸含量較低。為了檢測(cè)尿酸水平，研究人員監(jiān)測(cè)了健康人在禁食期間以及在他們吃了富含嘌呤的食物后的出汗水平，嘌呤是代謝成尿酸的食物化合物，傳感器顯示飯后尿酸水平上升。高偉的團(tuán)隊(duì)還對(duì)痛風(fēng)患者進(jìn)行了類似的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)他們的尿酸水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于健康人。為了檢驗(yàn)傳感器的準(zhǔn)確性，研究人員還從痛風(fēng)患者和健康受試者身上采集了血樣，傳感器對(duì)尿酸水平的測(cè)量與血液中化合物的水平密切相關(guān)。

　　高偉指出，這些傳感器的高靈敏度以及易于制造的特性，意味著它們最終可能被家庭患者用于監(jiān)測(cè)痛風(fēng)、糖尿病和心血管疾病等疾病，掌握準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)健康信息甚至可以讓患者根據(jù)需要調(diào)整自己的藥物水平和飲食。