加州大学（UC）圣地亚哥分校的研究人员开发出一种柔性腕带传感器，能够同时实时监测糖尿病和心血管健康的多种化学和生理生物标志物。在发表于《自然·生物医学工程》（Nature Biomedical Engineering）的一项研究中，研究团队展示了这款可穿戴传感器的潜力，为糖尿病和前期糖尿病患者提供更全面的健康状况评估，并识别传统血糖监测仪可能遗漏的心血管风险。
“糖尿病的全面和有效管理远不止一次血糖测量。”加州大学圣地亚哥分校化学与纳米工程系博士后研究员、该研究的第一作者张安毅（An-Yi Chang）表示。“通过实时追踪葡萄糖、乳酸、酒精以及心血管信号，这款无痛腕带可以帮助人们更好地了解自身健康状况，并采取早期行动以降低糖尿病风险。”
尽管糖尿病患者罹患心脏病的风险更高，但心血管健康的生理信号很少在临床环境之外被监测。张安毅及其同事开发的这款设备旨在弥补这一空白，为用户提供全面、实时的数据，使其能够获得个性化的代谢和心血管健康洞察。
该可穿戴传感器包含一组长达800微米的微针，可穿透皮肤最外层，采样组织液以追踪葡萄糖、乳酸和酒精水平。这一过程通过在微针中嵌入三种不同的酶实现，它们分别与上述三种生物标志物发生反应。
此外，腕带传感器还采用超声波技术测量血压和追踪动脉硬化，并使用心电图（ECG）传感器监测心率。所有这些信息通过无线方式发送到智能设备上，实时显示数据，帮助用户可视化日常活动（如饮食、运动和饮酒）对血糖和心脏健康的影响。
在健康志愿者和前期糖尿病患者中的测试显示，该可穿戴传感器的准确率达到96%，与市面上分别追踪这些生物标志物的设备（如血糖仪、呼气分析仪和乳酸测量仪）相当。
结果显示，摄入含糖饮料不仅升高了血糖水平，还导致血压和心率上升，而禁食和锻炼则降低了动脉硬化程度。与健康个体相比，前期糖尿病参与者在餐后血糖水平更高，乳酸水平也显著升高，且恢复至基线水平所需时间是健康人的两倍。
研究还揭示了个体间的反应差异：非饮酒者在饮用一杯葡萄酒后血压和心率显著上升，而经常饮酒者则未见明显变化。
未来的研究方向包括整合更多生物标志物的监测功能，如胰岛素和皮质醇水平，并利用机器学习算法处理传感器产生的大量数据，预测可能的有害趋势。研究人员还将探索通过太阳能或用户汗液为设备供电，以去除电池的可行性。
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