贴片式汗液传感器实现胆固醇的连续无创监测
2026-08-13 11:41:00 来源：麦姆斯咨询 评论：0 点击：
加州理工学院开发出一种贴片式汗液传感器，能够通过分析汗液获取同样的血脂数据，并且不仅能进行单次测量，还能实现连续监测。研究人员展示了贴片式汗液传感器在饮食挑战和日常活动期间的实时脂质追踪能力，捕捉到了针对不同宏量营养素组成的独特餐后生理反应。
如果您定期就医，很可能做过血脂检查并抽血化验。检查结果能让医生了解您的胆固醇和甘油三酯水平，这些指标对于诊断心血管疾病和糖尿病等病症至关重要。据麦姆斯咨询报道，近期，美国加州理工学院（Caltech）Cherng医学工程系教授Wei Gao领导的团队开发出一种贴片式汗液传感器，能够通过分析汗液获取同样的血脂数据，并且不仅能进行单次测量，还能实现连续监测。
这种新型无创汗液传感器利用机器学习技术，根据汗液中的检测数据来估算血液中的血脂水平。汗液中的血脂与血液中的血脂之间并非简单的线性关系——即测量值与实际血脂水平的对应关系并非呈直线分布。该因果机器学习模型综合考量了多种可能影响汗液测量结果的生理因素（例如体重指数 [BMI]、性别及排汗量），从而估算出人体血液中的血脂水平。Wei Gao表示：“结合汗液检测数据与因果机器学习模型，我们可以高精度地预测血液中的血脂水平。”
Wei Gao及其同事在Nature Sensors期刊上发表了一篇论文“Non-invasive continuous lipid profiling via cofactor-refreshing cascading enzymatic reactions and causal machine learning”，介绍了这种新型脂质分析传感器，并公布了针对24名参与者进行的临床前测试结果。该论文的主要作者均来自加州理工学院的Wei Gao团队。
Wei Gao表示：“这款贴片式汗液传感器在针对心血管或代谢疾病提供早期预警方面可能发挥重要作用。究竟有多少人会定期去抽血检查呢？我自己至少有两年没做过这项检查了。正因如此，我认为一种非侵入式的脂质监测方法至关重要。”
Wei Gao团队此前已开发出针对葡萄糖和尿酸的非侵入式检测技术，但他指出，实现脂质的连续检测面临着更大的挑战。例如，汗液中的大部分胆固醇以“酯化胆固醇”的化学形式存在，无法直接检测。因此，研究人员开发了一种利用由ATP（三磷酸腺苷）持续补充支持的两步级联酶促反应：第一步将酯化胆固醇转化为游离胆固醇，第二步则将游离胆固醇氧化生成过氧化氢，进而由传感器进行检测。
此外，研究人员还必须设法将ATP（三磷酸腺苷）储存在贴片内置的特殊聚合物中。这样，ATP就能缓慢释放到用户的汗液中，从而使该贴片式汗液传感器能够维持甘油三酯检测所需的ATP供应，持续时间超过20小时。
Wei Gao团队展示了贴片式汗液传感器在饮食挑战和日常活动期间的实时脂质追踪能力，捕捉到了针对不同宏量营养素组成的独特餐后生理反应。在一项临床前研究中，通过结合汗液与血液的同步分析及因果机器学习，研究人员揭示了关键的生理混杂因素，并建立了汗液脂质与血液脂质之间的个体化映射关系。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s44460-026-00117-0
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