未來有望以汗水驗血糖?

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圖片來源:路透社

佩戴智能手錶監測健康情況,如計算每日步數、心跳率及睡眠周期,已是健康生活的日常,但這些主要都是收集習慣上的數據,始終非體內情況。不過,據「紐約時報」報道,新的健康監測設備即將出現,儀器無線、無電池,可隨身佩戴分析皮膚上的汗水,隨時監測及診斷健康問題,有望在未來一年內,只要在手臂上貼上柔軟、有彈性的貼片,就可以知道自己是否脫水、是否電解質不平衡,甚至是否患上糖尿病。

這種軟貼可以一次過分析含許多物質的汗水,為佩戴者提供即時資訊,包括 pH 值、出汗率,以氯化物、葡萄糖和乳酸水平,若是處於高水平,可能反映出與囊性纖維化、糖尿病或缺氧有關,而裝置更適用於任何人,由嬰兒到老人家都可以使用。軟貼技術最新發展最近在期刊 Science Advances 上發表。

該設備主要設計師、美國西北大學(Northwestern University)生物醫學工程師 John Rogers 說:「這更符合在醫學中看到的普遍趨勢,這是一種個性化、度身訂做,提供治療及護理的方法。」其實相似技術已經研發了數年,有些設備使用電子感測器讀取化學物質,有些是依靠色度學,以讀得顏色的強度,配對受監察的化學物質,而新設備是在無電池及無線形式下提供所有這些功能,屬於一個集大成的設備。

John Rogers 在 2016 年研發出來的汗液感測貼。 圖片來源:NorthwesternU/YouTube

新設備的底部有微小的孔,汗水可通過複雜的閥門,流過大約人類頭髮的寬度的通道,進入微小的儲存器。每個儲存器都包含一個與汗液中化學物質相應的感測器,如葡萄糖或乳酸。設備依賴與智能電話用於發送無線支付的相同技術,智能電話既可用無線連接器提供電力,也可以接收數據,或者可以將數據發送到連接跑步機或健身室的取讀器。系統具有多種功能,可以設置為追蹤同一種或不同化學物的情況,例如馬拉松時變成測試跑步者的乳酸水平。

Rogers 的團隊正開始測試技術,以此作為篩查罕見遺傳病囊性纖維化的一種方法。醫生已研究出用汗液中的氯化物濃度,以確診患有該病症的兒童,但他們通常要使用硬性、不舒服的裝置,將其緊緊地綁在孩子的手臂上進行一次測量。在此情況下,穿戴舒適而又耐用的檢測方式尤為重要。現時 Rogers 的團隊一直在芝加哥兒童醫院 Lurie Children’s Hospital,對患有囊性纖維化的兒童進行測試,正處於臨床試驗的後期階段,並計劃向美國食品藥品監督管理局申請核准。

傳感器更大的市場,在於能幫助美國約 3,000 萬名糖尿病患者追蹤他們的血糖水平。食品藥品監督管理局於 2017 年核准最先進的糖尿病感測器,是一種與小型讀取器相連的皮膚貼片,並依靠刺穿皮膚的微小針頭來監測血糖。不過,理想中最好當然是不涉及針頭或抽血,然而,若要使用汗水作測試,科學家首先需要了解更多資訊:個人的出汗率如何變化、不同的生物化學物質如何進入汗液,以及這些水平如何反映出血糖情況。

可惜該裝置測量汗液中的葡萄糖,而結果表明這不是血液中葡萄糖的好代表。因汗液葡萄糖水平反映出 30 至 60 分鐘前的血糖情況,對糖尿病患者來說,時間相隔太久,汗液中的葡萄糖可能更有助於篩查糖尿病,而不是實時監測葡萄糖水平。不過,Rogers 還與合作者一起開發尿素及肌酸酐(Creatinine)感測器,是腎臟運作情況的指標,並可顯示中風後康復者的進展情況。Rogers 對此技術抱持樂觀態度:「這向你展示技術可以發展得多快。兩、三年已是很保守的估計。」