- 中国科学家研发可穿戴汗液传感系统 实现帕金森病早期预警
- 来源:赛斯维传感器网 发表于 2025/6/27
代谢标志物:通过监测左旋多巴及其代谢产物 3,4 - 二羟基苯乙酸(DOPAC)的浓度比值,评估多巴胺能神经元的活性;
氧化应激指标:抗坏血酸(维生素 C)水平可反映中枢神经系统的氧化损伤程度;
能量代谢关联:葡萄糖浓度变化与黑质多巴胺神经元的能量稳态密切相关。
帕金森病作为一种渐进性神经退行性疾病,其早期诊断一直是医学领域的难题。近日,中国科学院长春应用化学研究所张强团队取得突破性进展,开发出全集成可穿戴汗液传感贴片,实现了对多种帕金森病相关生物标志物的在线分析。该研究成果于北京时间 6 月 11 日发表在国际期刊《Advanced Materials》,为帕金森病患者在治疗 “黄金窗口期” 的早期干预提供了全新可能。
毫米级 “生物信号翻译器” 的技术突破
这款仅创可贴大小的传感系统,集成了仿生微流控模块、电化学传感平台、现场信号处理电路及定制化数据可视化软件,堪称人体生物信号的 “翻译官”。张强团队耗时近三年攻克关键技术:通过仿生微流控芯片实现静息状态下的汗液收集,即使在运动中也能通过自驱动机制保持稳定采样;柔性传感电极采用纳米材料修饰技术,可同时检测汗液中的左旋多巴(L-Dopa)、抗坏血酸、葡萄糖等多种生物标志物,检测限低至纳摩尔级别。
“传统检测需要抽血或注射,而我们的系统让患者像戴手表一样便捷。” 张强介绍,系统内置的无线数据处理模块可实时将汗液中的生物信号转化为可视化健康指标,例如通过分析左旋多巴代谢物浓度变化,提前预警多巴胺能神经元的功能异常,较传统临床症状出现可提前 3-5 年发现疾病迹象。
多维度生物标志物监测的临床价值
帕金森病的隐匿性极强,神经元初始退化多年后才会出现震颤、动作迟缓等典型症状。该传感系统的核心优势在于建立了 “汗液标志物 - 神经退行性变” 的关联分析模型:
在前期临床试验中,该系统对 120 例帕金森病患者和健康对照组的监测显示,其对早期患者的识别准确率达 92.3%,且可动态追踪药物治疗效果。例如,患者服用左旋多巴后,系统可在 15 分钟内监测到汗液中药物浓度峰值,为个性化用药方案提供实时数据支持。
可穿戴医疗的未来图景
这款柔性传感贴片采用全印刷电子工艺制造,成本控制在传统电化学传感器的 1/5,适合大规模推广。研究团队已与多家三甲医院合作开展扩大临床试验,计划将监测指标扩展至 α- 突触核蛋白、炎症因子等更多生物标志物。
“我们的目标是为帕金森病高危人群(如家族史人群、长期接触毒素人群)建立无创监测体系。” 张强表示,未来该技术可进一步集成到智能手环、运动服饰等日常用品中,形成 “预防 - 诊断 - 治疗” 全链条的精准健康管理方案。随着柔性电子技术与 AI 算法的深度融合,这种 “汗液测病” 的创新模式有望在阿尔茨海默病、糖尿病等慢性病管理中开辟新路径,推动可穿戴医疗从 “数据收集” 向 “疾病预警” 的关键跨越。
参考来源
本文参考中国科学院官网报道《中国科学家研发可穿戴汗液传感系统用于帕金森病早期预警》(2025 年 6 月),原文链接:https://english.cas.cn/newsroom/cas_media/202506/t20250611_1045379.shtml。研究成果详情可查阅《Advanced Materials》期刊论文《A Fully Integrated Wearable Sweat Sensing Patch for Online Analysis of Multiple Parkinson's Disease-Related Biomarkers》(2025 年)。
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