帕金森病是一种神经退行性疾病，目前尚无根治手段，患者主要依靠长期用药缓解病情，这使得高危因素筛查和早期预判成为重要研究课题。
中国科学院长春应用化学研究所研制出新型可穿戴汗液帕金森生物标志物传感系统，实现了实时在线跟踪监测汗液中帕金森生物标志物的动态变化，进而实现帕金森病病情分析。
▲使用可穿戴传感系统进行帕金森病病情个性化监测和药物管理的示意图
01
皮肤上的“实验室”
汗液作为一种非侵入性的生物样本，含有丰富的生理和代谢信息，与血液中的生物标志物密切相关。通过汗液分析监测疾病状态，不仅能提供实时的健康数据，还能减少患者的不适。
现有的帕金森诊断手段大多依赖运动症状出现后的复杂评估（如神经学检查、药物响应测试）。而在运动症状出现前，左旋多巴（L-Dopa）、抗坏血酸（AA）和葡萄糖（Glu）等汗液代谢物水平异常，与帕金森病的发生发展密切相关。
为此，研究团队开发了一种新型可穿戴汗液帕金森病生物标志物传感系统。
该传感系统突破传统检测分析需要实验室大型仪器的限制，实现了汗液分析的“实验室外迁”，具有便携化、个性化、场景化等特点。
传感系统通过集成柔性传感单元、微型信号处理电路、无线通信模组，建立起具备小型化、高适应性与智能化特征的新一代汗液传感设备。
▲集成可穿戴式汗液传感贴片的原理和穿戴示意图
该传感系统基于仿生微流控的自驱动汗液定向传输技术，通过叶形微流控设计，能够在人体静息状态下高效收集汗液。采用铜基复合纳米花结构，以固定与保护生物酶催化中心，显著提升了酶的催化活性和稳定性，有效应对传统酶传感器在环境变化下活性下降的问题。
平台还配备了无线数据传输模块，通过智能手机应用程序实时显示汗液中相关分析物浓度变化，帮助实现个性化的疾病监测和药物管理。
▲汗液传感贴片不同功能模块示意图
02
赋能疾病监测与管理
研究团队通过实验验证了该系统的传感贴片在不同健康状态下的监测效果。
在健康志愿者和帕金森病患者的实验中，传感贴片能够实时、准确地检测到汗液中三种生物标志物的浓度变化，且与患者的病情变化紧密相关。检测结果与帕金森量表测试结果高度吻合。
传感系统能够反映帕金森病患者的病情变化，并辅助医生提供个性化治疗建议。
在帕金森病患者的药物管理中，传感贴片能够显示药物对生物标志物的即时影响，帮助医生及时调整治疗方案。
▲汗液传感贴片用于帕金森病情监测
该研究不仅为帕金森病的动态监测和管理提供了创新思路，也为其他疾病的早期研究与预判，以及健康监测开辟新路径。
随着技术的不断完善，该传感系统有望应用于慢性病的个性化管理，还可扩展应用于糖尿病、心血管疾病等慢性病的监测，为患者提供实时的健康数据，以及疾病早期预警与干预。
来源：中国科学院长春应用化学研究所
责任编辑：王颖