燃料电池型呼气式血糖无创检测传感器由温州大学新材料与产业技术研究院联合厦门大学共同研发，汇聚多领域科研力量，历经多年技术攻关推出。该产品聚焦传统针刺采血血糖监测中存在的疼痛、感染风险及使用依从性低等痛点，创新性地以人体呼出气中的痕量丙酮为生物标志物，实现血糖水平的无创检测。传感器基于微型燃料电池原理，通过丙酮气体在高性能铂基阳极催化剂表面的电催化氧化反应产生响应电流，并以此定量反映人体血糖变化。产品具有无创检测、快速响应、结构简洁、高选择性、高灵敏度等优势，是当前最具应用潜力的呼气式无创血糖监测技术之一，可广泛应用于医疗机构、康养中心及家庭健康管理等领域。

燃料电池型呼气式血糖无创检测传感器工作原理示意图

技术优势

目前，血糖监测仍以手指针刺采血为主，但长期使用普遍存在疼痛感强、患者依从性低以及潜在感染风险等问题。针对上述痛点，团队创新开发了以人体呼出气中的痕量丙酮为核心检测指标，基于微型燃料电池原理的呼气式血糖无创检测技术。项目研发过程中，团队针对丙酮分子活性低、易导致催化剂中毒等关键技术难题，设计并开发了一系列高活性铂基催化剂，实现了对痕量丙酮气体的高灵敏、高选择性检测，检测限低于2.0 ppm，可有效反映人体血糖水平变化。同时，该传感器具备器件小型化、便携化、无需耗材等特点，可满足糖尿病患者长期、连续、常态化健康监测需求，具有良好的产业化与市场应用前景。

器件原型及性能评价系统示意图

产品特征

无创性

无需针刺采血，仅通过检测呼出气中的丙酮浓度即可完成血糖监测，相较传统血糖仪更加舒适、便捷，可有效提升患者长期监测依从性。同时，该技术也适用于健康人群的运动状态及饮食规律监测。

快速响应

依托肺泡内血液与气体之间的快速平衡机制，可实现近实时检测，避免传统间接监测方式存在的时间滞后，为用户提供更加及时、可靠的数据反馈。

设计简单

传统气体传感器通常需要额外供电系统，而燃料电池型传感器可直接利用丙酮作为“燃料”产生电信号，降低系统复杂度，无需外载电源，便于器件微型化与便携化设计。

高选择性

相比半导体型气体传感器，燃料电池型传感器对丙酮具有更高选择性，可有效降低其他挥发性气体干扰，提升检测准确性与稳定性。

场景应用

医院及糖尿病专科门诊、康养机构与社区健康中心、家庭日常血糖管理、老年人慢病长期监测、运动健康与代谢管理、智能可穿戴健康设备集成。

研发团队

本项目由温州大学新材料与产业技术研究院王舜教授、金辉乐教授等专家牵头，联合国内多所知名高校、重点科研院所及行业企业共同组建跨学科研发团队。团队依托国家重点实验室、国家工程技术研究中心及国家级引才引智平台，形成了涵盖基础研究、催化材料开发、器件设计与产业转化的完整研发体系。核心成员包括国家级高层次人才、行业专家、高级工程师及资深技术人员，具备深厚的科研实力与丰富的工程化经验。目前，核心研发团队共10人，其中教授4名、副高级职称5名，重点围绕催化剂结构设计、性能优化及传感器器件开发等方向开展持续攻关，为产品产业化提供坚实技术支撑。