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帕金森病作為一種漸進(jìn)性神經(jīng)退行性疾病，其早期診斷一直是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的難題。近日，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所張強(qiáng)團(tuán)隊(duì)取得突破性進(jìn)展，開發(fā)出全集成可穿戴汗液傳感貼片，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種帕金森病相關(guān)生物標(biāo)志物的在線分析。該研究成果于北京時(shí)間 6 月 11 日發(fā)表在國(guó)際期刊《Advanced Materials》，為帕金森病患者在治療 “黃金窗口期” 的早期干預(yù)提供了全新可能。

毫米級(jí) “生物信號(hào)翻譯器” 的技術(shù)突破

這款僅創(chuàng)可貼大小的傳感系統(tǒng)，集成了仿生微流控模塊、電化學(xué)傳感平臺(tái)、現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)處理電路及定制化數(shù)據(jù)可視化軟件，堪稱人體生物信號(hào)的 “翻譯官”。張強(qiáng)團(tuán)隊(duì)耗時(shí)近三年攻克關(guān)鍵技術(shù)：通過仿生微流控芯片實(shí)現(xiàn)靜息狀態(tài)下的汗液收集，即使在運(yùn)動(dòng)中也能通過自驅(qū)動(dòng)機(jī)制保持穩(wěn)定采樣；柔性傳感電極采用納米材料修飾技術(shù)，可同時(shí)檢測(cè)汗液中的左旋多巴（L-Dopa）、抗壞血酸、葡萄糖等多種生物標(biāo)志物，檢測(cè)限低至納摩爾級(jí)別。

“傳統(tǒng)檢測(cè)需要抽血或注射，而我們的系統(tǒng)讓患者像戴手表一樣便捷�！� 張強(qiáng)介紹，系統(tǒng)內(nèi)置的無線數(shù)據(jù)處理模塊可實(shí)時(shí)將汗液中的生物信號(hào)轉(zhuǎn)化為可視化健康指標(biāo)，例如通過分析左旋多巴代謝物濃度變化，提前預(yù)警多巴胺能神經(jīng)元的功能異常，較傳統(tǒng)臨床癥狀出現(xiàn)可提前 3-5 年發(fā)現(xiàn)疾病跡象。

多維度生物標(biāo)志物監(jiān)測(cè)的臨床價(jià)值

帕金森病的隱匿性極強(qiáng)，神經(jīng)元初始退化多年后才會(huì)出現(xiàn)震顫、動(dòng)作遲緩等典型癥狀。該傳感系統(tǒng)的核心優(yōu)勢(shì)在于建立了 “汗液標(biāo)志物 - 神經(jīng)退行性變” 的關(guān)聯(lián)分析模型：

1. 代謝標(biāo)志物：通過監(jiān)測(cè)左旋多巴及其代謝產(chǎn)物 3,4 - 二羥基苯乙酸（DOPAC）的濃度比值，評(píng)估多巴胺能神經(jīng)元的活性；

2. 氧化應(yīng)激指標(biāo)：抗壞血酸（維生素 C）水平可反映中樞神經(jīng)系統(tǒng)的氧化損傷程度；

3. 能量代謝關(guān)聯(lián)：葡萄糖濃度變化與黑質(zhì)多巴胺神經(jīng)元的能量穩(wěn)態(tài)密切相關(guān)。

在前期臨床試驗(yàn)中，該系統(tǒng)對(duì) 120 例帕金森病患者和健康對(duì)照組的監(jiān)測(cè)顯示，其對(duì)早期患者的識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá) 92.3%，且可動(dòng)態(tài)追蹤藥物治療效果。例如，患者服用左旋多巴后，系統(tǒng)可在 15 分鐘內(nèi)監(jiān)測(cè)到汗液中藥物濃度峰值，為個(gè)性化用藥方案提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)支持。

可穿戴醫(yī)療的未來圖景

這款柔性傳感貼片采用全印刷電子工藝制造，成本控制在傳統(tǒng)電化學(xué)傳感器的 1/5，適合大規(guī)模推廣。研究團(tuán)隊(duì)已與多家三甲醫(yī)院合作開展擴(kuò)大臨床試驗(yàn)，計(jì)劃將監(jiān)測(cè)指標(biāo)擴(kuò)展至 α- 突觸核蛋白、炎癥因子等更多生物標(biāo)志物。

“我們的目標(biāo)是為帕金森病高危人群（如家族史人群、長(zhǎng)期接觸毒素人群）建立無創(chuàng)監(jiān)測(cè)體系。” 張強(qiáng)表示，未來該技術(shù)可進(jìn)一步集成到智能手環(huán)、運(yùn)動(dòng)服飾等日常用品中，形成 “預(yù)防 - 診斷 - 治療” 全鏈條的精準(zhǔn)健康管理方案。隨著柔性電子技術(shù)與 AI 算法的深度融合，這種 “汗液測(cè)病” 的創(chuàng)新模式有望在阿爾茨海默病、糖尿病等慢性病管理中開辟新路徑，推動(dòng)可穿戴醫(yī)療從 “數(shù)據(jù)收集” 向 “疾病預(yù)警” 的關(guān)鍵跨越。

參考來源

本文參考中國(guó)科學(xué)院官網(wǎng)報(bào)道《中國(guó)科學(xué)家研發(fā)可穿戴汗液傳感系統(tǒng)用于帕金森病早期預(yù)警》（2025 年 6 月），原文鏈接：https://english.cas.cn/newsroom/cas_media/202506/t20250611_1045379.shtml。研究成果詳情可查閱《Advanced Materials》期刊論文《A Fully Integrated Wearable Sweat Sensing Patch for Online Analysis of Multiple Parkinson's Disease-Related Biomarkers》（2025 年）。