一种新型可穿戴腕带可以通过持续追踪不仅葡萄糖，还有其他影响疾病进展和整体健康的化学和心血管信号，显著改善糖尿病管理。这项技术发表在《自然-生物医学工程》杂志上。
这款柔性腕带包含一个微针阵列，可以无痛地采集皮肤下的间质液，利用嵌入在微针中的三种不同酶实时测量葡萄糖、乳酸和酒精含量。该微针阵列设计为易于更换，可以根据佩戴周期进行更换。这减少了过敏反应或感染的风险，同时支持长期使用。
同时，腕带使用超声波传感器阵列测量血压和动脉硬度，而心电图传感器则通过手腕脉搏直接测量心率。这些生理信号是心血管风险的重要指标，在临床环境之外很少被持续监测，而糖尿病患者的这种风险通常较高。
“全面有效地管理糖尿病不仅仅需要单一的葡萄糖读数。” 加州大学圣地亚哥分校Aiiso Yufeng Li家族化学与纳米工程系的博士后研究员An-Yi Chang表示。
饮食、酒精摄入、运动和压力等因素对血糖和心脏健康的影响是传统监测系统无法完全捕捉的。
“通过实时追踪葡萄糖、乳酸、酒精和心血管信号，这种无痛腕带可以帮助人们更好地了解自己的健康状况，并及早采取行动以降低糖尿病风险。” Chang补充道。他是这项研究的共同第一作者，其他共同第一作者包括Muyang Lin、Lu Yin和Maria Reynoso，均来自同一部门。
这种可穿戴系统的开发得益于Joseph Wang和Sheng Xu领导的研究小组的合作。他们都是加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院Aiiso Yufeng Li家族化学与纳米工程系的教授。Wang的团队专长于创建可同时监测体内多种化学生物标志物的可穿戴设备，而Xu的团队则专长于开发可监测体内深层心血管信号的可穿戴超声波传感器。通过结合他们的专业知识，研究团队设计了一种设备，可在单一可穿戴腕带平台上提供生物标志物和心脏信号的连续、同步测量。
连接到腕带的智能设备显示来自传感器的实时数据流。它显示血压、心率和动脉硬度，以及葡萄糖、酒精和乳酸水平的实时读数。这使佩戴者能够实时看到日常活动（如饮食、饮酒或运动）如何影响他们的身体，从而获得个性化的代谢和心血管反应见解。
在各种测试中，腕带展示了与商业设备高度一致的结果。在监测葡萄糖时，结果与血糖仪和连续葡萄糖监测仪的结果非常接近，同时捕捉到心血管反应。同样，监测酒精摄入的测试与呼吸分析仪的结果一致，运动期间乳酸监测的结果与血液乳酸仪的结果相似。每一步，腕带都提供了额外信号的连续、同步监测，包括实时定量血压、心率和动脉硬度。
这种能力可以在日常活动中为佩戴者提供全面的生理快照。它还可以帮助患者和临床医生在危险趋势升级之前识别出来，可能提醒用户注意传统葡萄糖监测仪会遗漏的心血管风险。
下一步包括扩展可穿戴系统，以包含更多的化学和心血管标志物，并设计为由汗液或阳光供电。研究人员还设想集成机器学习算法来分析该系统收集的大量个人数据。
来源：
加州大学圣地亚哥分校
参考文献：
Chang, A.-Y. 等人 (2025). Integration of chemical and physical inputs for monitoring metabolites and cardiac signals in diabetes. Nature Biomedical Engineering. doi.org/10.1038/s41551-025-01439-z.
【全文结束】
