青年才俊！他，2009届清华校友，85后世界知名大学教授/世界杰出青年创新家，重磅Nature！

摘要：可穿戴设备是近年来医疗健康领域的新兴技术，因其能够实现健康和疾病的持续、去中心化以及非侵入性或最小侵入性的监测，迅速成为研究热点。随着科技的发展，尤其是人工智能和数据分析技术的进步，可穿戴设备在实时监测生理数据、提供个体健康状态的动态信息方面展现出了巨大的潜力

研究背景

可穿戴设备是近年来医疗健康领域的新兴技术，因其能够实现健康和疾病的持续、去中心化以及非侵入性或最小侵入性的监测，迅速成为研究热点。随着科技的发展，尤其是人工智能和数据分析技术的进步，可穿戴设备在实时监测生理数据、提供个体健康状态的动态信息方面展现出了巨大的潜力。这些设备能够通过汗液、呼吸、唾液、泪液和间质液等体液监测小分子和大分子，推动了生化监测技术的发展。

然而，当前可穿戴设备面临一些挑战，尤其是在传感器准确性、数据解读、设备稳定性以及多样化体液样本分析方面仍存在诸多技术难题。此外，设备的广泛普及还受到伦理考量、社会文化接受度以及跨学科合作的制约。为了解决这些问题，研究人员提出了多种策略，包括发展高精度的生物传感器、优化数据分析算法和加强设备与用户的适配性等。

成果简介

为了解决这一问题，瑞士联邦研究院Noé Brasier，加利福尼亚大学圣迭戈分校Joseph Wang，加州理工学院高伟等人在Nature期刊上发表了题为“Applied body-fluid analysis by wearable devices”的最新评述论文科学家发表了有关可穿戴设备在体液分析中的研究成果，提出了如何实现设备的临床转化，如何推动可穿戴传感器在不同医学适应症中的应用，并探讨了它们在远程健康监测中的潜力。这些研究为推动可穿戴设备从实验室原型向临床工具转化提供了理论支持，也为未来在公共卫生、个性化医疗和慢病管理等领域的应用奠定了基础。

高伟，加州理工学院教授，入榜全球35名35岁以下“世界杰出青年创新家”。2007年在华中科技大学获得学士学位，2009年在清华大学精仪系获得硕士学位，2014年获得美国加州大学圣地亚哥分校博士，随后在加州大学伯克利分校从事博士后研究。现任职于加州理工学院。

高伟的研究领域主要包括：可穿戴设备，柔性电子，微米纳米马达，生物纳米技术，生物医学和生化传感器。2010年至今，在《自然》（Nature），《自然通讯》（Nature Communications），《美国化学会会刊》（Journal of the American Chemical Society），《纳米通讯》（Nano Letters），《美国化学会纳米》（ACS Nano），《先进材料》（Advanced Materials），《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）等期刊发表论文数十篇。

研究亮点

1. 本文得到了将生物分子监测融入可穿戴传感器的能力，能够实时监测体液中的小分子和大分子，如汗液、呼吸、唾液等，具有较高的时间分辨率和实时性。这些设备的出现标志着健康监测从生物物理向生物化学领域的拓展，为远程医疗和健康监控提供了新机遇。

2. 总结可穿戴设备的应用潜力，研究表明，这些设备能有效监测疾病的早期诊断、治疗效果评估及疾病进程追踪。它们不仅有助于克服传统实验室分析的局限，还能在资源匮乏的地区提供简化的诊断手段。通过与智能手机、平板电脑、应用软件和机器学习算法的结合，设备可以实现自动数据解析和预测结果，进一步推动远程健康监测的变革。

3. 探讨技术发展和挑战，尽管已有初步的临床试验展示了这些设备的应用潜力，但要广泛应用，仍面临数据验证、伦理审查和社会文化接受等问题。此外，为了将实验室原型成功转化为临床工具，必须建设全面的过渡环境，确保不同用户群体接受、具备临床价值，并能融入公共卫生项目。

4. 总结未来方向，可穿戴体液分析平台将在未来几年实现快速增长，必须提高其分析性能，确保与传统临床实验室测试相媲美。通过进一步扩展生物标志物的监测范围和提高传感器的准确性，这些设备将为健康管理和疾病预防带来重大改变。

图文解读