研究背景:

尿酸是人体嘌呤代谢的终产物。尿酸水平异常升高不仅是高尿酸血症和痛风的重要生化特征，也与代谢综合征、心血管疾病及慢性肾脏疾病等多种健康问题密切相关。目前，尿酸检测主要依赖采血和实验室分析。尽管该方法具有较高的准确性，但仍存在操作侵入性强、检测频次有限、结果反馈滞后等问题，难以满足连续化、实时化健康监测的需求。近年来，随着柔性电子、微型生物传感器和无线通信等技术的快速发展，基于贴片、微针、牙套和尿布等载体的可穿戴尿酸传感器逐渐兴起。这类设备在日常健康管理、慢性疾病监测及伤口护理等方面展现出较大的应用潜力。

然而，人体体液成分复杂，传感器在长期工作过程中容易受到生物污染及复杂基质环境的影响，从而导致信号漂移、灵敏度衰减和检测稳定性下降，进而限制其在真实应用场景中的可靠性和推广。基于此，本文围绕可穿戴尿酸传感技术的研究进展展开综述，重点讨论检测原理、性能提升方法，以及器件设计、系统集成与应用拓展等内容。未来，该领域仍需加强材料科学、生物识别、微系统工程和智能数据处理等方向的交叉协同，以提升传感器的长期稳定性、多参数检测能力、佩戴舒适性和使用便捷性，为数字化、个性化和日常化健康监测，以及精准医疗的发展提供技术支撑。

亮点 Highlights:

文章系统综述了可穿戴尿酸传感领域的最新研究进展。首先，介绍了相关检测原理，涵盖敏感元件、分子识别机制和信号转导模式等关键要素；其次，围绕传感器性能提升，重点讨论灵敏度与选择性的提高、稳定信号采集以及环境干扰抑制等策略；随后，从结构设计、柔性基底、功能材料、采样模块、信号处理和无线通信等方面，分析可穿戴尿酸检测系统的集成路径，并介绍其在不同载体和应用场景中的实例。本文还总结了可穿戴尿酸传感器的关键挑战及未来发展方，涉及长期连续检测、数据解析、临床验证、规模化制造及商业化推广等问题，并提出了相应的潜在解决思路。

文章解读

文章从介绍可穿戴尿酸传感器采用的检测方法出发，系统总结了电化学、光学等检测策略，其中电化学方法因具有较高的灵敏度、便携性和易集成等优势，在可穿戴领域应用更为广泛。按照识别机制的不同，电化学尿酸传感可进一步分为酶促检测、非酶检测和亲和识别三类，分别在选择性以及稳定性等方面各有优势。光学检测则主要包括荧光法、比色法和表面增强拉曼散射法，分别凭借高灵敏度、操作简便、高特异性等特点，为现场化、便携化尿酸检测提供了多样化选择。

图1. 电化学尿酸传感器的检测原理示意图。

在性能优化方面，相关研究主要围绕提升尿酸传感器的灵敏度、抗生物污染能力、信号校准和系统可持续性等方面展开。引入碳基材料、金属有机框架材料及其他纳米材料，可有效增大电极或反应界面的比表面积并促进电荷传输，从而提高检测灵敏度。利用亲水涂层、抗污膜和水凝胶等界面材料，则有助于减少复杂生物流体中的非特异性吸附，提升传感器的长期稳定性。

图2. 抗污染可穿戴尿酸传感器的构建方案示意图。

此外，针对温度、pH、离子强度及传感器漂移等因素引起的误差，可结合温度和pH等环境参数的同步监测、内置参考通道、以及机器学习算法，对检测信号进行动态补偿和自校准，从而降低复杂使用条件下的测量误差。在可持续性方面，低功耗电路、可回收器件、汗液触发供能以及人体运动能量采集等技术，有助于延长设备使用时间并减少电子废弃物。与此同时，采用柔性、透气且具有良好耐久性的水凝胶或纳米纤维作为皮肤界面材料，可以减轻佩戴过程中的异物感，提高器件与皮肤的贴合性及长期使用舒适度。

图3. 自校准可穿戴尿酸传感器的构建方案示意图。

随后，文章从具体的可穿戴技术延伸至集成平台及代表性应用场景，总结了贴片、智能纺织品、智能手表、智能手套、智能护齿套和智能纸尿裤等可穿戴尿酸传感平台的设计与应用。相关系统通常由柔性基底、功能电极、采样模块、信号处理单元和无线通信模块构成，能够实现体液的原位采集与实时分析。不同平台在柔性、可拉伸性、生物相容性、透气性、机械耐久性和佩戴舒适度之间需要实现合理平衡，以满足长期使用和多样化应用场景的需求。

图4. 代表性的集成化贴片式尿酸传感系统示意图。

未来，可穿戴尿酸传感技术将进一步向多参数检测、智能分析、低功耗和规模化应用方向发展。通过联合检测多种生物标志物并融合个体生理、运动及环境信息，结合机器学习和因果分析，有望提高疾病预测和健康干预的准确性。同时，还需加强长期稳定性研究、标准化测试、临床验证、数据安全和数字健康平台建设，推动该技术从实验室研究走向可靠、舒适且实用的临床及日常健康应用。

读后感:

在柔性材料、纳米技术和人工智能快速发展的推动下，可穿戴尿酸传感平台的不断发展为连续健康监测和个性化医疗提供了重要支撑。未来，通过多参数检测、智能校准、低功耗设计和可持续供能，有望进一步提升疾病预测与健康干预的精准性。与此同时，长期稳定性、复杂体液干扰、标准化测试和临床验证不足等问题仍需解决。加强材料、器件、医学与数据科学的跨学科合作，将有助于推动可穿戴尿酸传感平台从实验室研究走向实际应用。

 作者简介:

胡悦，深圳大学药学院助理教授。2022年至2025年期间，曾在香港城市大学生物医学工程系开展博士后研究，合作导师为于欣格教授。研究方向为数字化与个性化健康监测及诊断集成系统研发。任Bio-Design and Manufacturing青年编辑。

储宏伟，香港城市大学博士后，2025年博士毕业于哈尔滨工业大学（深圳），主要研究方向为可穿戴生物传感器的制备及柔性电子技术的开发与应用。以第一作者、共同第一作者或通讯作者身份，已在Device、ACS Nano以及Advanced Fiber Materials等国际期刊发表多篇论文。

于欣格，香港城市大学生物医学工程系教授。研究方向为新型柔性生物电子在健康医疗以及智能感知中的应用。担任《Science Advances》期刊副主编及多部期刊编委。

 基金支持:

本项研究得到了中国国家自然科学基金（No. T2525024）、香港城市大学（Nos. 9220172、9220173、9220174）以及香港特别行政区研究资助局（Nos. RFS2324-1S03、R1017-24F、11211425、11211523、11213721、C7005-23Y、T42-513/24-R）的支持。

【文献链接】

Y.Hu, H. Chu, X. Liu, Z. Liu, Z. Zhou, X. Liao, L. Hu, X. Yu. Recent advances in wearable sensors for uric acid detection: Methods, devices, and outlooks. Wearable Electronics 3, 155–185 (2026).

https://doi.org/10.1016/j.wees.2026.04.002.

期刊介绍:

Wearable Electronics （WE）是一本全方位关注可穿戴电子领域发展的开放获取型学术期刊，期刊刊发文章涵盖可穿戴电子的基础研究和技术应用两个方面，内容涉猎广泛，刊发文章包括但不限于：与可穿戴电子相关的材料（基底材料、金属互联材料、活性层材料、封装材料等）、功能器件（传感与探测器件、通讯器件、存储器件、显示与发光器件、能量转换与存储器件、数据采集与集成电路等）以及与之相关的先进制造技术及理论研究（建模、仿真、制造、集成、封装以及与可穿戴电子产品相关的应用技术等），致力于应对可穿戴电子领域及其核心技术出现的各类全新挑战。

期刊由电子器件、有机无机材料、集成技术等学科领域方向的高水平学术带头人组成国际化一流编委团队,海外编委专家约50%。编委队伍的专家均在相关领域深耕多年，在顶级学术期刊如Science、Nature、Nature系列大子刊，Advanced Materials等上发表论文多篇，在相关学术领域有广泛的影响力和号召力，编委成员H-index均值超过60。

期刊自2024年5月18日创刊以来，不到一年即被Ei Compendex、INSPEC、CAS（美国化学文摘）、EBSCOhost等多个数据库收录。在SD平台的平均单篇阅读量近3000次。

期刊近50%的文章被EurekAlert、 Newswise、 AlphaGalileo等新闻平台报道，受到广泛关注，多篇文章在Twitter、领英等社交媒体的关注度超万次，近40%发表的文章Almetric指数超过40。

我们诚挚地邀请您将研究成果发表在Wearable Electronics （WE）上。

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