尿液中某些化合物的濃度可以提供許多不同情況的信息，包括腎臟疾病、尿路感染和電解質缺乏等，因而可以反映一個人的健康狀況，但是目前還沒有一種方便快捷的方法來跟蹤病人尿液中生物標志物的濃度情況。當下，病人想要進行尿液檢測，通常必須通過醫院實驗室來進行，或者使用不太靈敏的紙試紙條來檢測，然而這兩種方法都無法實現快速的臨床診斷。

利用可穿戴設備來監測健康指標——比如汗液中的電解質和糖含量，是實現臨床即時診斷的良好途徑。基于此，通過設計一種可穿戴設備，有希望可以準確、靈敏地測量尿液中多種健康標志物的濃度，并向醫護人員提供實時反饋。

據麥姆斯咨詢報道，近日，來自中山大學光電材料與技術國家重點實驗室的研究人員設計了一種柔性傳感器，該傳感器可以集成在尿布上，測量尿液中的多種成分，并可以通過藍牙共享這些結果，從而為失禁、老人或嬰兒患者提供實時臨床分析。相關研究成果以“Smart Diaper Based on Integrated Multiplex Carbon Nanotube-Coated Electrode Array Sensors for In Situ Urine Monitoring”為題發表在ACS Applied Nano Materials上。

研究人員首先制造了一個約一元硬幣大小的柔性電極陣列，包括陣列上的五個不同電極，這些電極旨在專門檢測鉀離子、鈉離子、過氧化氫、尿酸或葡萄糖等生物標志物，然后將陣列連接到具有藍牙模塊和鋰離子電池電源的電路板上。

柔性電極陣列制作工藝

柔性電極陣列接口

使用該陣列對三名志愿者的尿液樣本進行檢測，結果顯示其性能可以達到與目前市面上的商業尿液檢測系統相當的水準。研究人員還發現，將該陣列傳感器集成到尿布中后，只要有尿液存在，便可以獲得生物標志物的可讀信號。然而，在實際使用過程中，干燥的尿布會緩慢地而不是瞬間被尿液浸透，所以電極陣列必須進行多次測量才能獲得穩定的讀數。因此，研究人員表示，經過優化之后，這種“智能”尿布可以成為快速、無痛尿液分析的方法，并具備商業化的潛力。

論文鏈接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsanm.1c04220

審核編輯 ：李倩