胶膜可以将智能手表变成生化健康监测系统

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UCLA的工程师设计了一种薄的粘合膜，可以将消费者的智能手表升级为功能强大的健康监控系统。该系统查找汗液中的化学指示剂，以实时反映体内发生的情况。一项详细研究该技术的研究发表在《科学进展》杂志上。

智能手表已经可以帮助您跟踪走了多远，睡了多少和心率。较新的型号甚至有望监视血压。与系留的智能手机或其他设备一起使用时，某人可以使用智能手表在很长一段时间内跟踪这些健康指标。

这些手表还不能做的是监视您的身体化学反应。为此，他们需要跟踪体液中发现的生物标志物分子，这些分子是我们健康的高度特定指标，例如葡萄糖和乳酸，它们可以告诉您身体的新陈代谢状况如何。

为了满足这一需求，研究人员设计了一种一次性的双面薄膜，该薄膜附着在智能手表的底面。该胶片可以检测出人体汗液中极少量的分子，例如代谢产物和某些营养素。他们还构建了一个自定义的智能手表和一个附带的应用程序来记录数据。

“这项工作的灵感来自于认识到我们已经在全球范围内售出了超过一亿只智能手表和其他可穿戴技术，它们具有强大的数据收集，计算和传输功能，”研究负责人萨姆·埃米纳尼亚德(Sam Emaminejad)说道UCLA Samueli工学院的工程学。“现在，我们已经提出了一种解决方案，可以将这些可穿戴设备升级到健康监控平台，使它们能够测量分子水平的信息，从而使我们能够更深入地了解我们体内的实时情况。”

粘合膜的皮肤接触面收集并分析汗滴的化学成分。面向手表的一面将这些化学信号转换为电子信号，可以读取，处理然后显示在智能手表上。

该论文的共同主要作者是研究生赵一超和博士后学者王波。两者都是UCLA Emaminejad的互连和集成生物电子实验室的成员。

“通过将我们的传感器制作在双面胶和垂直导电膜上，我们消除了对外部连接器的需求，”赵说。“通过这种方式，我们不仅使将传感器与消费类电子产品集成起来更加容易，而且还消除了用户动作可能会干扰化学数据收集的影响。”

Wang说：“通过在胶片中加入适当的酶敏层，我们专门针对了葡萄糖和乳酸盐，这些糖指示了人体的新陈代谢水平以及诸如胆碱的营养物质。”

虽然该团队设计了一个定制的智能手表和应用程序来与该系统配合使用，但王说，这一概念有一天可能会应用于流行的智能手表模型。

研究人员对久坐的人，从事办公室工作的人以及从事诸如拳击等剧烈活动的人进行了测试，发现该系统在多种情况下均有效。他们还指出，薄膜的粘性足以使其留在皮肤和手表上，而无需整天佩戴腕带。

在过去的几年中，Emaminejad领导了有关使用可穿戴技术通过汗液检测指示分子的研究。这项最新研究显示了可以广泛采用此类技术的新方法。

Emaminejad说：“我们对技术感到特别兴奋，因为通过将我们的智能手表和可穿戴技术转变为生物监测平台，我们可以以前所未有的规模捕获多维，纵向和生理相关的数据集，基本上可以覆盖亿万人口。”“这种与手表配合使用的传感薄膜显示了这样一条前进的道路。”