密歇根大学一团队开发可穿戴技术用于疾病监测

　　密歇根大学正在研发一种新型的可穿戴式蒸汽传感器，有一天将可以为患者提供不间断的疾病监测，包括糖尿病、高血压、贫血或肺部疾病等。

　　包括谷歌眼镜和苹果iWatch在内的可穿戴技术，都是蓬勃发展的市场，预计将在未来四年内增长到140亿美元的规模。

　　新型传感器可以检测出空气中含有的通过呼吸或者由皮肤释放出的化学物质，该设备可能会是第一款可识别广泛化学物质而不是物理属性的可穿戴设备。 密歇根大学的研究人员正在与美国国家科学基金会的创新团队合作编写程序来把这款移动设备从实验室搬到市场上。

　　“每一种疾病都有它自己的生物标记，所以该设备能够检测出来，” 生物医学工程教授Sherman Fan说。“例如对于糖尿病来说，丙酮是一种标记。”

　　其他可以被检测出的化学元素包括一氧化氮和氧气，它可以指出高血压、贫血或肺部疾病的正常水平。

　　Fan正在和电气计算机工程副教授朝晖钟共同研发这款传感器，一同的还有正在攻读电子工程学位的Girish Kulkarni。研究人员说他们的设备比同行更快、更小、更可靠，他们的体积过于庞大而不适合作为可穿戴设备。新型传感器可以检测出更广泛的化学物质。

　　除了疾病监测外，传感器还有其他方面的应用。它能够指示出实验室危险化学品泄漏的情况，或者应用在其他地方，或者提供关于空气质量的数据

　　“通过我们的平台技术，我们可以测量出同一时间的各种化学物质，或者修改设备来使其仅针对特定的化学物质，所以它具备了无限的可能性，”钟说。

　　为了创造他们的技术，研究人员采用了独特的方法来检测分子。

　　“纳米电子传感器通常依赖于检测传感器和分子在空气或溶液中的的电荷转移。”Kulkarni说。

　　然而，这些以前的技术通常会导致被发现的分子和传感器本身进行强有力的结合。 这种结合会减慢检测的速度。

　　无需检测分子电荷，我们使用的是一种叫做电外差混合式的技术，我们观察这些偶极子之间的相互作用与分子之间的联系，同时让纳米传感器处于高频段。”Girish说。

　　这种技术使得应用石墨烯成为了可能，结果是极快的响应时间(千分之一秒)，与现有技术的几十或几百秒形成了鲜明的对比，它还极大地增加了设备的灵敏度。 传感器可以检测出比率是十亿分之几的样本分子数。

　　这些纳米电子石墨烯蒸汽传感器可以完全嵌入到微量气体层析系统中，这对于气体分析来说是黄金标准，研究人员说。整个微量气体层析系统可以集成在一个低功耗的芯片上，并嵌入到只有徽章大小的装置中，所以它可以戴在身体上来提供针对特殊环境的非侵入性和连续性监测。

　　“我们认为这个设备可能对社会非常的有益。”Fan说。