近日，宁波大学高等技术研究院红外材料及器件团队在《Sensors and Actuators B: Chemical》上发表了题为“Wearable SERS patch integrating spatially functionalized no-core fiber taper for versatile off-body and in-situ sweat biomarker monitoring”的研究论文。该文章以宁波大学为独立完成单位，博士研究生苏于东为第一作者，张培晴研究员为通讯作者。

       文章链接：https://doi.org/10.1016/j.snb.2026.140488

       在个性化健康管理领域，对汗液中葡萄糖和乳酸等关键代谢标志物的无创、实时监测具有重要意义。然而，传统电化学酶传感器受限于酶的生化不稳定性，难以在真实汗液环境（pH波动、温度变化、离子干扰）中保持长期稳定运行。表面增强拉曼散射（SERS）技术虽因无损测量和分子指纹识别能力被视为理想替代方案，但现有可穿戴SERS平台多依赖平面基底或分立传感区域，存在光学集成度低、信号串扰和重现性差等问题。

       针对上述瓶颈，研究团队创新性地将微纳光学与界面工程相结合，开发了一种基于无芯光纤拉锥（NCFT）的空间分区SERS可穿戴贴片。其核心创新在于：（1）利用无芯光纤拉锥的波导几何结构，显著增强倏逝波与表面等离子体纳米颗粒的光-物质相互作用；（2）通过表面硅烷化结合激光诱导沉积，将银纳米立方体（Ag NCs）均匀组装于光纤表面，构建高密度电磁热点网络；（3）在单根连续光纤上实现空间分区功能化，远端修饰4-巯基苯硼酸（4-MPBA）用于葡萄糖的无酶捕获，近端保留裸露Ag NCs用于乳酸的无标记检测，从根本上消除了信号串扰。

图1 可穿戴柔性SERS贴片汗液标志物传感示意图

       该探针被封装于多层生物相容性贴片中（包含导汗医用纱布、PDMS层和带孔医用粘附层），支持离体液滴分析和原位表皮收集两种工作模式。系统性能评估表明：传感器对葡萄糖和乳酸的检测限分别达到1.85×10-5 M和2.25×10-6 M；4-MPBA功能化区域在225分钟水相稳定性测试中RSD为7.91%，100次弯曲循环后信号几乎无衰减，展现了优异的稳定性和机械柔韧性。

       在离体二元混合物检测中，该贴片成功实现了葡萄糖和乳酸的无串扰同步定量。在概念验证的原位运动试验中，贴片贴附于志愿者颈部，分别记录了慢走、快走和跑步三种运动强度下的汗液SERS光谱。结果显示乳酸特征峰（1450 cm-1）随运动强度增加呈明显上升趋势，半定量估算运动后汗液乳酸浓度可达15.76 mM。该工作通过将无芯光纤拉锥与空间分区功能化策略相结合，为多目标汗液分析和个性化健康监测提供了一种鲁棒且可适配的SERS平台。

图2 可穿戴柔性SERS贴片原位汗液检测