【都大探索】一滴汗可測慢性病 告別「篤手指」測血糖

早上7時15分，金融從業員黃先生的智能手環傳來微震，屏幕顯示：「血糖值：5.6mmol/L，建議飲水300毫升。」這項數據來自他晨跑時產生的0.2微升汗液——體積僅及一滴水珠的十分之一。

透過汗液來監測身體狀況，甚至慢性疾病的技術，可能很快會成為生活的一部分。事實上，汗液內藏豐富資訊，包括超過300種代謝物，與生理狀況息息相關。

美國史丹福大學醫學院團隊多年前在《美國國家科學院院刊》發表的研究便指出，汗液葡萄糖數據與靜脈血檢測結果具高度關聯性。香港都會大學（都大）團隊研發的汗液監測技術，初步數據亦顯示從汗液檢測到的葡萄糖濃度，與傳統指尖採血（俗稱「篤手指」）的結果相當脗合。

然而，要做到穩定、精準且舒適的持續監測，單是有關的智能穿戴設備，便必須考慮以下三個方面的技術局限，包括如何高效捕捉微量汗液、精確識別特定生物分子，以及確保裝置能獨立運作。

利用滲透壓及毛細作用傳輸

突破微汗限制：美國賓夕法尼亞州立大學團隊早前研發的「多孔顆粒狀水凝膠」，利用滲透壓和毛細作用，即使在靜止狀態，仍能保持高效的傳輸通量，收集汗液並引導至微流控裝置作分析。這項突破使得在微汗及日常活動的情況下，仍能精確連續檢測汗液中的乳酸。

精確鎖定目標：中國科學院合肥物質科學研究院的研究團隊研發出一種用於快速識別尿酸分子的金屬有機框架材料，結構負載大量尿酸酶，能像「磁鐵」般精準鎖定汗液中的尿酸分子，僅需150秒即可完成識別，而且監測靈敏度高。

能量自給自足：都大科技學院團隊研發的「自供電可穿戴電化學傳感器」創新技術，在檢測汗液乳酸時，利用生物化學反應所產生的電子為傳感器供電，使傳感器無須外接電源，並透過藍牙技術將檢測結果同步至智能手機（見圖）。根據團隊早前於實驗室對運動員進行的測試，此技術用於實時監測運動員皮膚汗液的乳酸濃度時，與傳統檢測方法相比，誤差值僅為±5%。

除了上述的技術突破，還需產業突圍，加速商品化。有內地生物科技公司便利用成本低廉的石墨烯油墨，取代傳統金電極，快速生產出僅郵票大小的汗液傳感貼片，用於監測高血壓患者的藥物反應，而且每片成本可壓縮至8.9元人民幣，目前已投入高血壓患者的用藥監測。

然而，技術落地仍面臨實際挑戰，例如環境因素干擾檢測穩定性，以及長期佩戴可能引起皮膚過敏問題。不同研發團隊正測試新型親膚凝膠材料，改善佩戴體驗及提升檢測穩定性。

可診斷阿茲海默症

汗液傳感技術的潛力遠不止於監測代謝指標。英國史雲斯大學團隊開發的「阿茲海默症貼片」，便能夠透過檢測皮膚中的特定細胞因子，在六分鐘內協助診斷阿茲海默症。這種可自行操作的貼片能夠持續監測皮膚，並將數據傳送至電腦供醫生分析，有望在症狀出現前識別疾病風險。

更進一步的應用，是用於一站式治療。例如傳統「智能胰島素泵」需在皮下植入微型傳感器，以測量組織液的葡萄糖濃度，相信新技術日後可發展為透過無創方式測量汗液的葡萄糖含量，結合個人化演算，準確估算血糖水平，並根據汗液葡萄糖升降，自動調整智能胰島素泵的給藥量，邁向無創、自動化的疾病管理。

醫療大數據是臨床研究的關鍵，然而在推動應用的過程中，必須符合法規。歐盟《通用數據保障條例》將汗液數據列為「個人生理數據」，中國《個人信息保護法》亦規定此類個人資料須於境內存儲。業界正積極建立更嚴謹的數據安全和隱私保護機制，探索如何充分運用醫療大數據的潛在價值。

從糖尿病管理到神經退化性疾病篩查，汗液診斷技術正推動醫療從「治已病」轉向「治未病」。當監測變得無痛、便捷且成本趨近於零，預防醫學才能真正普及。

●陳鍵林博士 香港都會大學科技學院副教授