一款新型可穿戴设备结合了微针和超声传感器，能够同时监测葡萄糖、心血管信号及其他生物标志物，为糖尿病管理提供更全面的支持。

城市中，一位糖尿病女性正准备进行户外锻炼。

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糖尿病是一种长期代谢性疾病，会扰乱人体调节血糖的能力。如果控制不当，可能引发心血管疾病、肾脏损伤和神经功能障碍等并发症。

连续血糖监测仪等设备已经改进了患者追踪血糖和管理胰岛素治疗的方式。但仅靠血糖水平并不能反映全部情况。糖尿病会影响多个生理系统（代谢系统、血管系统和心脏系统），而这些系统之间存在复杂的相互作用。

扩展可穿戴监测技术的尝试一直面临挑战。目前大多数系统仅限于单一参数监测，或者需要多个独立设备。有些还涉及侵入性操作，不适合日常使用。

可穿戴传感器领域的最新创新，包括微创微针和无创超声成像技术，正开始克服这些障碍。

灵活的腕戴式系统

在《自然・生物医学工程》杂志发表的一项研究中，研究人员开发出一种紧凑的腕戴式设备，它结合了化学和物理传感器，能够实时监测多种健康指标。

该设备配备了一个由生物相容性 SU-8 聚合物制成的微针阵列，旨在温和地采集皮肤下的组织间液。这些微针利用电化学传感器检测葡萄糖、乳酸和酒精等生物标志物，具有高度的选择性和稳定性。

除了通过化学方式感知变化的参数外，该设备还集成了超声换能器，能够测量血压、动脉僵硬度和脉搏波速度。这些都是心血管健康的关键指标，可通过皮肤无创获取，从而实现连续追踪且无不适感。

该系统还包括柔性印刷电路板、电源单元和无线数据传输模块，能够与外部设备进行实时通信，以便进行分析和显示。

实验室与现实生活中的测试

研究团队首先在受控的实验室环境中对每个组件进行了测试，确认了传感器的灵敏度和长期可靠性。随后，他们利用人类志愿者和动物模型进行了体内测试。

参与者在日常活动（包括进食、锻炼、饮酒和休息）期间佩戴该设备。这使研究团队能够观察传感器在各种动态条件下的表现。

研究人员将设备的读数与标准临床工具（如血糖仪、血压计和呼吸测醉器）进行了比较，以评估其准确性。

多系统的丰富数据

这款可穿戴系统成功地同时追踪了多种生理信号，与传统测量方法高度一致。

例如，在锻炼过程中，该设备记录到乳酸和血压均有所上升，这是身体生理压力增加的标志。饮酒后，它检测到血液酒精浓度的变化，同时也监测到动脉僵硬度和脉搏波速度的改变，而这两者都与心血管疾病风险相关。

这种对身体反应更全面的观察揭示了代谢系统和心血管系统之间的相互影响。这是一个显著的优势，因为单传感器设备很难获取此类数据。