基于双模式血糖检测的可穿戴糖尿病监测系统
2025-06-14 21:26:36 来源：麦姆斯咨询评论：0 点击：

研究团队开发出一款可作为可穿戴健康追踪器的糖尿病监测系统。该系统采用微创血液检测和呼气分析结合的双模式血糖检测方法，并集成了血氧传感器以同步监测心率和血氧饱和度等重要人体生命体征。

葡萄糖作为参与众多生理和病理过程的重要生物标志物，其精准检测已成为糖尿病监测的关键因素。为进一步提升糖尿病监测系统的便捷性、实时性、舒适度与准确性，当前血糖检测技术正加速向智能手机的集成化、可穿戴、无创以及低功耗方向发展。

据麦姆斯咨询报道，近期，美国得克萨斯大学阿灵顿分校（The University of Texas at Arlington）、北德克萨斯大学（University of North Texas）等机构的研究团队开发出一款可作为可穿戴健康追踪器的糖尿病监测系统。该系统采用微创血液检测和呼气分析结合的双模式血糖检测方法，并集成了血氧传感器以同步监测心率和血氧饱和度（SpO₂）等重要人体生命体征。该系统功耗低，支持有线/无线充电及通信功能，非常适用于可穿戴设备，配套定制化的Windows和Android应用，可在智能手机等终端设备上实时可视化数据。相关研究成果以“Smartphone Enabled Wearable Diabetes Monitoring System”为题发表在IEEE Access期刊上。

与传统的血糖监测设备不同，这项研究提出的利用智能手机赋能的可穿戴糖尿病监测系统，采用双标志物检测方法：通过丝网印刷电极传感器（SPES）进行微创血糖检测（覆盖1.5 ~ 12 mM浓度，线性度R²=0.9929）；通过乙醇传感器对呼气中的挥发性有机化合物（VOCs）进行分析（100 ~ 1000 ppb检测误差<1%）。该系统巧妙地融合了基于呼气分析的连续、便捷、无创血糖监测，以及传统指尖采血的精准检测。患者可以利用呼吸分析仪监测血糖变化趋势，并通过微创丝网印刷电极传感器来确认具体变化。

该可穿戴糖尿病监测系统致力于提供高性价比的血糖监测解决方案：与植入式血糖监测设备相比，丝网印刷电极传感器成本显著降低；气体传感器则具备更长的使用期，能够最大限度地减少更换频率。这使得该系统成为一种面向大众的低成本解决方案。此外，该系统还集成了血氧传感器，用于监测心率和血氧饱和度等重要人体生命体征。对这些生命体征的持续追踪，有助于早期发现和预警由血管并发症（例如供氧不足）等引发的糖尿病相关健康风险，便于及时干预，从而降低心脏病发作、中风及心力衰竭的发生概率。

该系统原型被设计成可佩戴的手表，其核心元件集成在一块3 cm × 3 cm的印刷电路板上。系统功耗非常低（工作电流仅22 mA），还具备有线/无线充电以及通信功能，非常适合作为电池供电的可穿戴设备。此外，配套的定制化Windows和Android应用程序，使用户能够在电脑或智能手机上实时查看并分析监测数据。通过使用葡萄糖溶液和乙醇气体进行的系统性能测试，研究人员验证了该系统优异的准确性、可靠性和响应速度，充分证明了其作为即时检测（POCT）设备的适用性。这种创新的集成方案，通过提供实时、便捷的监测手段，有望显著提升糖尿病管理水平。

智能手机赋能的可穿戴糖尿病监测系统框图