正文
老师：香港中文大学 教授 赵铌
随着全球个体化及居家化精准医疗需求的不断增长，可穿戴传感器在过去十年中取得了飞跃式发展，不仅呈现出“性能提升、成本降低”的显著趋势，还能够灵活地集成至各种人体器官表面，实现连续、实时的健康监测。香港中文大学赵铌教授团队在面向可穿戴健康监测应用的柔性光电传感器方面取得了一系列成果，例如基于有机/钙钛矿光电晶体管和无机掺杂LED，研制了基于光电容积脉搏波（PPG）的超薄柔性光电传感器，并应用于心率、脉搏、血压等人体生理信号检测，首次搭建了自供电柔性多波长PGG传感器平台，可以解决运动过程中产生的运动伪影导致采集光电信号数据失真的问题，实现低成本、高精度的持续生命体征监测，以及针对心肺疾病作出预警及分类。此外，赵铌教授团队还在高灵敏度光学探针和单点光谱仪等方面取得进展，并建立了广泛应用于可穿戴传感器的新型生理模型，为广泛推广个体化心血管健康管理提供经济方便的技术平台。本课程首先介绍可穿戴健康监测技术前沿与趋势，然后详解“多波长PPG技术”和“多模态微型压电传感技术”及其应用，接着阐述可穿戴传感技术机遇与挑战，最后针对可穿戴微型光电传感技术进行总结与展望。
课程提纲：
1. 可穿戴健康监测技术前沿与趋势；
2. 基于多波长PPG技术的心血管生理模型与平台设计；
3. 多模态微型压电传感平台及其在心血管监测中的应用；
4. 面向健康监测的可穿戴传感技术机遇与挑战；
5. 可穿戴微型光电传感技术总结与展望。
课程三：葡萄糖光电检测技术及无创血糖监测
老师：西安电子科技大学 教授 吕锐婵
葡萄糖光电检测技术是一类利用光与葡萄糖相互作用产生的光学信号变化，实现对葡萄糖浓度定量或半定量测量的方法。该技术是实现无创血糖监测的重要手段，具有非接触性、灵敏度高、适于连续监测等优点，已成为现代生物医学传感与智能穿戴设备研究的重要方向。葡萄糖光电检测技术基于两类机制：（1）直接检测法：光与葡萄糖分子直接作用，产生特征吸收/散射/发射信号；（2）间接检测法：葡萄糖参与化学反应，生成新的光学信号或改变原有光学特征。在“汗液”葡萄糖光电检测技术方面，采用的工作机制主要包括比色法、荧光法、表面增强拉曼散射法（SERS）、纳米等离子共振法（LSPR）。2025年，西安电子科技大学吕锐婵教授团队在国际Top期刊Small上发表了利用光子晶体增强稀土发光结合增材制造技术实现汗液葡萄糖检测薄膜的研究论文，展现了基于光电检测技术的实时无创血糖监测的发展潜力。本课程首先概述葡萄糖光电检测技术，然后讲解基于比色法/荧光法的汗液葡萄糖传感器以及便携式无创血糖监测仪，最后进行技术总结与未来展望。
课程提纲：
1. 葡萄糖光电检测技术概述：原理、分类、优劣势；
2. 基于比色法/荧光法的汗液葡萄糖传感器；
3. 基于光子晶体增强稀土荧光的葡萄糖检测技术；
4. 面向体液（汗液）的便携式无创血糖监测仪设计及测试；
5. 基于光电检测的无创血糖监测技术总结与展望。
课程四：基于红外光声光谱的无创血糖监测
老师：电子科技大学 副教授 杨立峰
随着全球糖尿病患者数量的持续上升，血糖监测已成为慢性病管理中的关键环节。目前主流的血糖监测方法多依赖于指尖采血等侵入性手段，这给患者带来生理不适与痛感。因此，开发一种无创、便携、经济且能够实现连续动态监测的血糖监测技术，已成为临床与市场的迫切需求。在各种新兴的无创血糖监测方法中，光声光谱法（PAS）利用光能到声能的多级转化机制，具有较强的抗散射干扰能力、对微量血糖变化的高灵敏响应能力，以及适中的组织穿透深度，有效弥补了传统光学检测方法在复杂生物组织中存在的局限性。光声光谱法（PAS）是一种基于光声效应的分析检测技术，通过测量物质对调制光辐射吸收后所产生的声波信号，间接反映其成分浓度和物理特性。该方法实现了从光能到热能再到机械声波的能量转化过程，具有高灵敏度、非接触和适合多种物质分析的优势。根据所采用的光源波长，光声光谱法主要分为“近红外”和“中红外”两大类。在无创血糖监测等生物医学应用中，近红外光声光谱法具有较强的组织穿透能力和较高的系统可集成性；中红外光声光谱法则在葡萄糖特征吸收波段具有更高的分子选择性，被视为提高检测特异性与灵敏度的重要手段。在实际应用中，研究人员可以结合两者优势，采用多波长融合策略提升系统性能。本课程首先概述无创血糖技术及发展简史，然后阐述基于红外光声光谱的血糖监测工作原理、关键技术及系统设计，最后进行技术总结与应用展望。
课程提纲：
1. 无创血糖技术概述与发展简史；
2. 基于红外光声光谱的血糖监测原理；
3. 基于红外光声光谱的血糖监测关键技术与及算法；
4. 基于红外连续光声光谱的无创血糖监测系统设计；
5. 光声光谱无创血糖监测技术总结与展望（可穿戴应用）。
课程五：基于拉曼光谱的无创血糖监测
老师：西北大学 副教授 王爽
拉曼光谱是一种指纹式、具有分子结构特异性的非弹性散射光谱。当单色光源照射到样本后，入射光和被测物分子发生碰撞会发生拉曼散射和瑞利散射（弹性散射），两种散射的频率差（拉曼频移）与被碰撞分子的振动频率和所处能级有关，因此拉曼频移可以表征分子振动能级和转动能级，可以应用于分子结构研究。此外，拉曼光谱中的峰值强度正比于激发区域内被激发的分子键个数，从而可以得到分子的种类与浓度信息。基于拉曼光谱的血糖监测是指通过分析血液或者其它样本的拉曼光谱数据，提取与葡萄糖、糖化血红蛋白等生物标志物相关的特征信息并获得其浓度，最终实现血糖水平/浓度监测，以用于健康监测及疾病诊断等。以谷歌（Google）、三星（Samsung）、苹果（Apple）为代表的科技巨头正在研发相关技术和布局专利，有望推动大众化的无创血糖监测产品量产落地。本课程综述拉曼光谱在无创血糖监测中的研究进展，讲解无创血糖多模光谱融合监测技术，并展望无创血糖光学监测技术趋势。
课程提纲：
1. 拉曼光谱及其数据分析方法原理；
2. 拉曼光谱在无创血糖监测中的研究进展；
3. 本团队在无创血糖拉曼光谱监测技术研究中的进展；
4. 无创血糖多模光谱融合监测技术研究进展；
5. 无创血糖光学监测技术总结与展望。
课程六：基于拉曼光谱的血糖监测专利态势分析
老师：麦姆斯咨询 行业研究员 史红健
科技的持续进步推动着血糖监测方法的不断革新。近年来，具有非侵入性的“无创”血糖监测技术和产品的研发正取得显著进展，其中，基于拉曼光谱的无创血糖监测技术引起了学术界和产业界的广泛关注。以谷歌（Google）、三星（Samsung）、苹果（Apple）等为代表的科技巨头和以RSP Systems、GlucoActive、BioSpex、Apollon、澍源智能、近观科技、港湾之星等为代表的创业公司竞相研发相关技术和布局专利，正在推动基于拉曼光谱的血糖监测产品量产并将其引入大众市场。在全球无创血糖监测技术和产业快速发展之际，麦姆斯咨询基于全球专利检索数据库，对基于拉曼光谱的血糖监测专利展开检索与分析，在此基础上总结其研发历程与技术现状，深入剖析其全球及中国专利发展现状及趋势，挖掘该领域的领导厂商、新进厂商和科研机构并梳理其专利布局方向；此外，麦姆斯咨询还通过对苹果在无创血糖监测领域的专利和产业信息进行解读与梳理，探讨苹果无创血糖监测技术发展路线及相关产业布局情况，从而为相关从业人员的技术调研、产品创新、产学研合作提供有意义的参考资料。
课程提纲：
1. 基于拉曼光谱的血糖监测技术概述；
2. 基于拉曼光谱的血糖监测全球专利分析；
3. 基于拉曼光谱的血糖监测中国专利分析；
4. 基于拉曼光谱的血糖监测领域典型厂商及科研机构专利分析；
5. 苹果在无创血糖监测领域的发明专利与产业布局分析。
课程七：基于光电容积脉搏波（PPG）的人体健康监测
老师：西南大学 教授 张远
光电容积脉搏波（Photoplethysmography，简称PPG）是一种基于光学检测血流变化的非侵入式生理信号检测技术，其信号包含周期性脉搏波（AC成分）与背景组织信息（DC成分），可从中提取多种健康相关生理指标，广泛应用于心率、血氧饱和度（SpO₂）、呼吸频率、血压估计等生命体征监测，尤其在可穿戴设备和移动健康（mHealth）领域中具有重要地位。PPG传感器的核心组件是光源和光电探测器。其中，光源可采用LED或激光器，波长可选择红光、绿光或近红外光；光电探测器可采用光电二极管（PD）或雪崩光电二极管（APD）。根据光源与光电探测器的相对位置，PPG传感器可分为两种类型：反射式和透射式。反射式PPG原理：光源照射组织，光电探测器接收组织表面的反射光，通过分析反射光的变化来分析血液流动，通常应用于手腕、前臂等组织；透射式PPG原理：光源从一侧穿透组织，到达另一侧被光电探测器接收，通过分析透射光的变化来分析血液流动，通常应用于指尖、耳垂等组织。本课程从PPG基础知识出发，重点讲解基于PPG的人体健康监测技术，涉及心率/脉搏率、血氧饱和度、血压、血糖、睡眠。
