科學家開發出一款無電池可穿戴汗液感測器，能透過再生其感測表面，並從智能手機或讀取器無線汲取電力，持續追蹤多項健康生物標記物，此技術或將改變診所以外的長期健康監測方式。這款由加州大學爾灣分校（University of California, Irvine）研究人員開發的裝置，名為 IREM-W2MS3（In-Situ Regeneratable, Environmentally Stable, Multimodal, Wireless, Wearable Molecular Sweat Sensing System）。它是一款柔性皮膚貼片，設計用於實時分析汗液並測量關鍵健康相關分子。與現有可穿戴裝置常因時間推移而性能退化不同，此系統建構為長時間運作而不損失準確度。它亦能按需誘發汗液產生，無需運動或外部刺激。系統使用近場通訊（NFC）無線連接至智能手機或小型腕戴讀取器，不依賴傳統電池，而是利用讀取器產生的電磁場為感測功能供電。
自清潔感測器核心
關鍵創新在於其再生感測表面。裝置施加低電壓以刷新感測層，移除累積分子，這些分子通常會降低長期生物感測器的準確度。「IREM-W2MS3 的再生能力解決了長期可穿戴生物感測的最大障礙之一，即感測表面因分子殘留綁定而於重複測量後性能下降，」研究資深作者 Rahim Esfandyar-pour 表示。系統同時追蹤汗液中的四項生物標記物：皮質醇（cortisol）、葡萄糖（glucose）、乳酸（lactate）和尿素（urea）。
這些標記物與壓力、代謝、體力消耗及腎功能相關，提供長期健康狀況的廣泛視圖。由於汗液採集為非侵入性，研究人員指其可支援日常生活中無需臨床就診或血液測試的持續監測。
此貼片整合分子感測與環境穩定性改進，能在變化溫度、濕度和 pH 條件下運作，已連續測試 21 天無可測量訊號退化。裝置亦解決可穿戴健康科技的長期挑戰：無需體能活動即可產生汗液。透過無線能量傳輸激活水凝膠，系統能在測量時按需誘發汗液產生。
「儘管該領域進展迅速，但現有可穿戴裝置在多個關鍵領域持續不足，」Esfandyar-pour 表示。「它們缺乏真實世界、非實驗室環境的穩定性；無法再生感測表面以供重複長期使用；且大多無法同時高精度偵測多項分子生物標記物。」研究人員指，再生、無線供電及多生物標記物感測的結合，可使糖尿病、壓力障礙、腎病及代謝監測等長期健康追蹤更實用。團隊已透過 UC Irvine 的 Beall Applied Innovation 辦公室申請專利，並正推進進一步開發及潛在商業化。
研究刊載於 Nature Biomedical Engineering。
