隐形眼镜可以测量泪液中的血清素，但真正的进展在于分子采样

能测量血清素的隐形眼镜，听起来像是可以读取一个人情绪的设备。但研究人员目前并没有证明这一点。更实际、也更有价值的成果要窄得多：一种柔性镜片能够采集一种难以处理的体液，并在无需抽血的情况下，检测其中浓度极低的分子。

这款设备发表于 Science Translational Medicine，把柔性电化学传感器与常规水凝胶隐形眼镜结合起来。在实验室测试中，它检测到了人工泪液和志愿者泪液中的血清素。研究团队还把镜片戴在一只接受麻醉的猪眼上进行测试。这些结果说明，泪液化学成分可以通过可穿戴平台测量，但并不意味着消费者戴上镜片后就能得到可靠的压力分数。

这个区别很重要。血清素参与许多生物过程，泪液中的血清素浓度可能受到眼表状态、一天中的时间、疾病、药物以及泪液产生方式的影响。传感器在技术上足够灵敏，并不代表读数的生物学含义已经明确。

研究人员构建了什么

这支由生物医学创新特拉西研究所（Terasaki Institute for Biomedical Innovation）Yangzhi Zhu 带领的团队，开发了他们称为“隐形眼镜实验室芯片”的平台。镜片柔软并且可重复使用。柔性石墨烯和银电极以蛇形图案嵌入镜片，使导电结构能够承受弯曲和拉伸。石墨烯上附着了一种化学介体——二茂铁，用来帮助把它与血清素之间的相互作用转换成电信号。

工程难点不只是把电极做得更小。泪液中的血清素含量很低，而泪液还含有许多可能干扰化学测量的其他物质。因此，传感器既要灵敏，也要有选择性。在论文所报告的设计中，血清素参与了一个涉及二茂铁修饰电极的电化学反应，产生的电流可以与血清素含量建立关联。

镜片还必须满足普通实验室传感器不需要满足的一组条件。它要足够透明，让佩戴者能够透过镜片看东西；要足够柔软，能够贴合眼球；还要能承受反复运动。即使化学性能很出色，一块放在角膜上的硬质芯片也不适合作为隐形眼镜。因此，这项研究关注的不只是血清素检测，也同样涉及封装方式和机械耐久性。

论文的主要科学记录是发表于 Science Translational Medicine、2026 年 9 月 16 日发表的研究《猪和人类泪液中的隐形眼镜实验室芯片血清素测量》。特拉西研究所的研究公告补充了技术和机构背景。

灵敏度结果令人印象深刻，但不等于临床准确性

在人工泪液测试中，传感器能够检测到低至约 72 皮摩尔浓度的血清素。皮摩尔浓度是每升一万亿分之一摩尔。研究人员报告的检测限，大约比他们预计的人类泪液典型血清素浓度低 200 倍。这样的余量很有用，因为传感器若要区分微小变化与背景噪声，就需要保留足够的检测空间。

团队还考察了镜片在承受机械应力后能否继续工作。据 IEEE Spectrum 对该研究的报道，原型在经历超过 28 天的反复翻转、折叠、拉伸和扭转后仍能工作。对于概念验证设备而言，这是令人鼓舞的耐久性测试，但还不能等同于长期佩戴研究。实验室中的反复形变，无法重现真实镜片会遇到的所有情况，包括眨眼、泪液蒸发、蛋白质积聚、清洁液、温度变化和微生物暴露。

灵敏度回答的是一个问题：分子浓度很低时，传感器能否作出响应？而临床用途还需要回答许多其他问题。不同人的读数是否稳定？读数是否会随着有意义的生理变化而变化？同一个人在不同日期佩戴时，结果是否可重复？设备能否把血清素与天然泪液中化学性质相近的物质区分开？校准读数时，是否不必另行采集样本？

目前的工作开始触及第一组问题，但没有完成整条证据链。因此，最稳妥的描述是“高灵敏度泪液生物传感平台”，而不是已经完成的压力监测器。

人类泪液实验发生了什么

研究人员从 10 名志愿者身上采集泪液，时间点分布在压力任务前后。参与者完成了公开演讲和算术挑战，研究人员分别在任务前、任务刚结束后以及任务约 30 分钟后采集样本。传感器在这些样本中检测到了血清素。报告显示，压力活动结束后，泪液中的血清素出现下降。

这是一个重要演示，因为天然人类泪液比配制溶液复杂得多。但实验规模仍然很小，而且条件受到控制。10 名参与者无法为多样化人群建立正常范围，实验室压力任务也不同于慢性压力、抑郁、焦虑、睡眠不足、疼痛或工作日中普通的生理波动。一次实验中观察到变化方向，也不能说明某个具体读数可以判断个人的心理状态。

压力不是一个单一的化学变量。它涉及神经系统、内分泌反应、免疫信号、行为、睡眠、环境和个人解读。血清素本身也不是简单的“幸福指标”。它作用于多种组织和通路，泪液中测得的浓度不能自动被视为脑内血清素活动的直接测量。

这对公共传播尤其重要。一个会显示数字的可穿戴设备，可能诱使用户赋予读数超出生物学证据支持的含义。如果未来应用显示压力趋势，那么这种趋势需要与临床评估及其他生理指标进行验证，不能被宣传为抑郁、焦虑、倦怠或任何其他疾病的诊断。

猪眼测试证明了可行性，而不是面向人的准备程度

团队还把一个原型放在一只接受麻醉的猪眼上，持续约 5 分钟。当眼睛接触含有 50 和 100 纳摩尔浓度血清素的人工泪液时，镜片检测到了血清素。研究人员报告称，在这段短时间的测试中，没有看到感染或刺激迹象。

体内演示很有价值，因为设备在眼睛上的表现可能与在培养皿中不同。眨眼、泪液流动、眼球曲率以及传感器位置都会影响测量。猪眼实验表明，镜片能够接触眼表，并在受控条件下产生信号。

但这并不能证明普通佩戴时的舒适度，也不能证明连续数小时或数天使用的安全性，更不能证明它能在干眼、过敏、隐形眼镜不耐受、眼病或泪液产生异常的人群中稳定读数。实验还没有回答传感器中的电学材料、封装、导线和清洁流程是否适合反复用于人体。这些问题需要专门的安全性和可用性研究。

在实验室和动物实验中，研究人员使用柔性镍线把镜片连接到读出设备。他们还开发了一个概念验证版无线系统，其中包括微型近场通信芯片和可拉伸天线。无线设计指向了无需在镜片中安装电池、而是通过智能手机读取数据的方向，但它仍是需要进一步优化和验证的工程原型。

泪液为何有吸引力，又为何难以处理

血液是许多生物标志物测量的标准参考体液，但抽血不适合频繁监测。汗液和组织间液也可以通过可穿戴设备采集，不过每种体液都有自己的化学组成，也有自己与身体其他部位变化之间的关系。泪液之所以吸引人，是因为它容易接触、持续产生，并且本来就与镜片接触。

未来，泪液传感器或许能让研究人员更容易反复测量眼病、疼痛、炎症、药物反应或全身生理状态。它也可能帮助回答一些难以通过偶尔抽血研究的基础问题。连续时间序列能够揭示单次测量遗漏的模式。

但泪液并不是通向每个器官的透明窗口。它的组成取决于眼表，也取决于泪液产生的过程。刺激引起的反射性泪液，在化学组成上可能不同于基础泪液。眨眼和蒸发会改变浓度。化妆品、隐形眼镜材料、眼药水、过敏、感染和干眼病都可能影响样本。甚至采集泪液本身的动作，也可能改变正在测量的液体。

对于血清素来说，核心验证问题是：泪液测量与研究人员和临床医生关心的其他指标之间，到底是什么关系。动物观察显示，在一种受控压力范式中，血液和泪液中的血清素朝相似方向变化。这是值得研究这种关系的理由，但不能证明两个体液区室可以相互替代。

研究人员自己也强调，需要研究个体之间的差异、一天不同时间的变化、不同压力条件、不同眼表状态以及疾病状态。他们还需要把泪液读数与血液生物标志物和临床评估进行比较。这份清单不是形式要求，而是设备在能够支持医疗决策前必须完成的工作。

第二种信号可能比单独测血清素更有信息量

团队还在泪液实验中测量了皮质醇。皮质醇通常与更即时的压力反应相关，而血清素可能反映生理状态的另一面。未来同时测量两者，或许能比单独测量任一分子提供更多背景信息。

即使如此，两种生物标志物也不会把隐形眼镜变成读心器。一个有用的系统需要经过验证的模型，用来说明特定场景下这些信号意味着什么；还需要清楚呈现不确定性，并防止用户过度解读。平台测量的分子越多，校准和解释可能越困难。数据更多，并不自动意味着数据更好。

还有一个实际问题：在实验室里能工作的传感器，未必能在一次测量中同时检测多种分子，同时避免交叉反应、漂移或更大的电极面积。每种新增分析物都可能需要独立的化学体系和参考条件。平台未来的价值，取决于能否在保持透明、柔软、舒适和可制造性的同时实现多重检测。

隐私问题会早于产品出现

能够记录分子信息的隐形眼镜，会产生一类不同于普通可穿戴数据的新信息。心率和步数已经引发了数据所有权和访问权限问题。与压力、药物反应、眼病或疲劳相关的生化轨迹，可能更加敏感。

这并不意味着该技术不可取，而是意味着数据治理应当从设计之初就纳入考虑。用户需要知道测量的是什么、多久记录一次、数据被传到哪里、谁能够查看，以及公司能否把它用于广告、招聘筛选、保险判断或自动化心理健康评估。研究原型无法解决这些政策问题，但未来产品必须面对它们。

早期最稳妥的应用，可能是在有监督的研究和临床研究中使用设备：测量对应一个明确问题，并由专业人员解释结果。这样的环境可以揭示泪液血清素如何变化，以及它是否能在问卷、血液检测、皮质醇、眼科检查或其他既有工具之外提供额外信息。它也让研究人员有机会测量失败模式，而不是把它们藏在一款精致应用的背后。

下一步怎样才算真正进展

下一阶段的里程碑很容易描述，但实现起来并不简单。研究人员需要规模更大、构成更多样的人体研究，需要在更长时间内重复测量，还需要与经过验证的实验室检测方法进行比较。他们需要在不同年龄、性别、皮肤和眼部状况、隐形眼镜处方、用药情况以及环境条件下测试镜片。

研究还需要独立重复。一家实验室可以证明某种设计能够工作；独立团队则可以检验它的校准和解释能否经受设备、样本处理方式及参与者群体变化的考验。对于要测量微量浓度的传感器，可重复性与醒目的检测限同样重要。

人体安全研究需要考察刺激、氧气传输、感染风险、材料稳定性，以及反复佩戴和清洁的影响。无线版本需要可靠的读出系统，实用产品还需要安全管理供电、通信和数据存储。带有矫正度数的版本可能扩大潜在用户群，但也会增加光学和制造方面的限制。

最后，这个领域需要一个具有临床意义的终点。“设备检测到了血清素”是设备层面的结果；“设备改善了某种明确疾病的监测或治疗”才是临床层面的结果。两句话之间的距离，正是大多数可穿戴生物传感项目最终成为有用医疗工具，还是停留在有趣演示阶段的关键。

精确地说，这项研究的好消息是什么

这项研究值得关注，是因为它推进了一个困难的测量问题，却没有依赖夸张的说法。研究人员制作出能检测极微量血清素的柔性镜片，保留了眼部可穿戴设备所需的形态，测试了人类泪液样本，并在猪眼上展示了短时间运行。这些都是有意义的工程和生物医学步骤。

限制同样清楚。这项工作没有证明人们可以用这款镜片诊断压力、抑郁、焦虑或任何其他障碍。它没有建立泪液血清素的普遍正常范围，没有证明泪液读数直接代表脑内化学，也没有展示长期人体使用的安全性。

更恰当的理解方式，是把这款设备看作一种新的采样接口。如果未来研究表明，泪液分子能够被可靠测量，并且能够与重要健康结果建立联系，那么隐形眼镜或许能让反复进行的生化监测变得不那么打扰日常生活。就目前而言，真正的进展是传感器本身，以及已有证据表明这种方法能够工作；它还不是通过眼睛给出的最终健康结论。

来源与研究记录

主要研究记录为发表于 Science Translational Medicine 的《猪和人类泪液中的隐形眼镜实验室芯片血清素测量》，发表日期为 2026 年 9 月 16 日。机构背景和技术说明见特拉西研究所关于血清素监测智能隐形眼镜的研究公告。关于原型耐久性和压力解读的讨论，参见 IEEE Spectrum 的相关报道。