可穿戴的一体化健康监测器
工程师开发了一种柔软、有弹性的皮肤贴片，可以戴在脖子上，以连续跟踪血压和心率，同时测量佩戴者的葡萄糖、乳酸、酒精或咖啡因水平。它是第一款同时监测人体心血管信号和多种生化水平的可穿戴设备。
这种类型的可穿戴设备可以被有潜在疾病的人用来定期监测自己的健康状况。它还可用于远程患者监测，尤其是在 COVID-19 大流行期间，人们尽量减少亲自到医疗保健提供者处就诊。
完全不同的传感器在一个像邮票一样小的平台上融合在一起。每个传感器都提供物理或化学变化的单独图片。将它们全部集成到一个可穿戴贴片中，可以将这些不同的图片一起使用，从而更全面地了解身体的状况。
贴片是一层薄薄的弹性聚合物，可以贴合皮肤。它配备了一个血压传感器和两个化学传感器——一个测量汗液中的乳酸（体力消耗的生物标志物）、咖啡因和酒精的水平，另一个测量间质液中的葡萄糖水平。该贴片能够同时测量三个参数，每个传感器一个参数：血压、葡萄糖，以及乳酸、酒精或咖啡因。
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。
化学传感器是用导电墨水丝网印刷在贴片上的两个电极。感应乳酸、咖啡因和酒精的电极印在贴片的右侧；它通过将一种叫做毛果芸香碱的药物释放到皮肤中来诱导出汗并检测汗液中的化学物质而起作用。另一个感应葡萄糖的电极印在左侧；它的工作原理是将温和的电流通过皮肤释放间质液并测量该液体中的葡萄糖。
在测试中，受试者在执行以下任务的各种组合时将贴片戴在脖子上：在固定自行车上锻炼、吃高糖食物、喝酒精饮料和喝含咖啡因的饮料。贴片的测量值与商业监测设备（如血压袖带、血乳酸计、血糖仪和呼气测醉器）收集的测量值非常匹配。
制作贴片的最大挑战之一是消除传感器信号之间的干扰。为此，研究人员必须找出血压传感器和化学传感器之间的最佳间距。他们发现一厘米的间距可以做到这一点，同时保持设备尽可能小。
他们还必须弄清楚如何在物理上保护化学传感器免受血压传感器的影响。后者通常配备液体超声凝胶以产生清晰的读数。但是化学传感器也配备了自己的水凝胶，如果血压传感器中的任何液体凝胶流出并与其他凝胶接触，就会造成传感器之间的干扰。取而代之的是，研究人员使用了一种固体超声波凝胶，这种凝胶的效果与液体版本一样好，但没有泄漏。
正在进行的工作包括缩小血压传感器的电子设备。现在，传感器需要连接到电源和台式机器以显示其读数。最终目标是把这些都放在补丁上，让一切都无线化。
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