[圖]科學家發明可監測血壓和多種生理特徵的柔性貼片

近日來自加利福尼亞大學聖地亞哥分校的一支科研團隊，成功利用柔性電子技術打造了首個能夠同時監測心血管信號和體內多種生化物質的可穿戴設備。正如下圖所示，這個郵票大小的貼片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。里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。

該貼片是由加州大學聖地亞哥分校兩個不同的研究機構合作的結果，從事可穿戴設備研究的科學家們與從事先進血壓監測器研究的工程師們合作，共同研究能夠監測體內的化學、物理和電生理信號的可穿戴設備。該貼片需要外部電源進行供電，然後通過台式機讀取數據。

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，反彈到動脈上並產生回聲，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溫和的電流，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，而這些類型的傳感器和它們所追蹤的生物標志物的選擇是有充分理由的，因為這些指標對血壓都有影響。聯合第一作者 Juliane Sempionatto 表示：「比方說，你在監測血壓的時候發現出現峰值，你或許會困惑身體出現了什麼問題。但生物標志物的讀數可以告訴你，這些峰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你提供這種類型的信息」。

為了將這一思路付諸實踐，研究人員進行了實驗，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志物進行監測，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。

加州大學聖地亞哥分校納米工程教授、該研究的共同通訊作者 Joseph Wang 表示：「這里的新奇之處在於，我們將完全不同的傳感器並將它們合並到一個像郵票一樣小的小平台上。我們可以用這一個可穿戴設備收集這麼多信息，而且是以一種非侵入性的方式進行，不會給日常活動帶來不適或干擾」。

來源：cnBeta