新的皮肤贴片使我们更接近可穿戴的多合一健康监视器

加利福尼亚大学圣地亚哥分校的工程师开发了一种柔软而有弹性的皮肤贴片，可以将其戴在脖子上，以连续跟踪血压和心率，同时测量佩戴者的葡萄糖，乳酸，酒精或咖啡因含量。它是第一款可同时监测人体中心血管信号和多种生化水平的可穿戴设备。

纳米工程博士Lu Yin说：“这种可穿戴设备对于有基础疾病的人定期监测自己的健康状况非常有帮助。” 该研究的第一作者，研究的共同第一作者于2月15日发表在《自然生物医学工程》上。“它还可以作为远程监控病人的好工具，尤其是在COVID-19大流行期间，当人们将对诊所的亲自拜访减少到最少时。”

这样的设备可以使患有高血压和糖尿病的人受益，这些人也很容易患COVID-19患重病。它也可以用于检测败血症的发作，其特征是血压突然下降，伴随着乳酸水平的快速升高。

一个可以做到这一点的柔软皮肤贴剂也将为重症监护病房的患者提供方便的替代方法，包括需要持续监测血压和其他生命体征的NICU婴儿。这些程序目前涉及将导管插入患者动脉深处，并将患者束缚到多台医院监护仪上。

研究的共同通讯作者，加州大学圣地亚哥分校的纳米工程学教授约瑟夫·王说：“这里的新颖之处在于我们采用了完全不同的传感器，并将它们融合在一个像邮票一样小的单个小平台上。” “我们可以用这种可穿戴设备收集大量信息，并且以非侵入性方式进行，而不会引起不适或干扰日常活动。”

这个新补丁是加州大学圣地亚哥分校可穿戴传感器中心两次开拓性工作的产物，由Wang担任主任。Wang的实验室一直在开发可穿戴设备，该设备可同时监视体内的多种信号(化学，物理和电生理)。在加州大学圣地亚哥分校圣地亚哥分校纳米工程教授圣旭的实验室中，研究人员一直在开发柔软，有弹性的电子皮肤贴片，可以监测体内深层的血压。通过共同努力，研究人员创造了首个灵活，可拉伸的可穿戴设备，该设备将化学感应(葡萄糖，乳酸，酒精和咖啡因)与血压监测结合在一起。

“他说：“每个传感器都提供了有关物理或化学变化的单独图像。将它们全部集成在一个可穿戴的贴片中，使我们可以将这些不同的图像缝合在一起，以更全面地了解人体的变化。”该研究的共同通讯作者。

所有行业的补丁

贴剂是可以适应皮肤的弹性聚合物薄片。它配备了一个血压传感器和两个化学传感器，一个用于测量汗液中乳酸(一种运动强度的生物标志物)，咖啡因和酒精的水平，另一个用于测量组织液中葡萄糖的水平。

该贴片能够一次测量三个参数，每个传感器一个：血压，葡萄糖以及乳酸，酒精或咖啡因。“从理论上讲，我们可以同时检测所有这些传感器，但这将需要不同的传感器设计，”也是博士学位的尹说。王实验室的学生。

血压传感器位于贴片中心附近。它由一组小型超声换能器组成，这些超声换能器通过导电墨水焊接到贴片上。施加在换能器上的电压使它们将超声波发送到体内。当超声波从动脉反弹时，传感器会检测到回波并将信号转换为血压读数。

化学传感器是两个电极，由导电油墨丝网印刷在贴片上。贴片的右侧印有可检测乳酸，咖啡因和酒精的电极。它的工作原理是将一种称为毛果芸香碱的药物释放到皮肤中以诱导汗液并检测汗液中的化学物质。另一个感应葡萄糖的电极印在左侧。它的工作原理是使温和的电流通过皮肤以释放组织液并测量该液中的葡萄糖。