【德佑·擦亮绿色未来】获奖作品展：“糖色瞬知，智护无忧”—智能尿糖显色护理垫
2025-09-252
9月4日，第十三届“金三发·德佑”杯全国大学生非织造材料开发与应用双创大赛成果发布会在上海新国际博览中心举行。本届大赛共评出特等奖1项，一等奖3项（含“德佑·擦拭未来之星”1项），二等奖15项（含“德佑·绿色发展奖”5项），三等奖57项。其中，“德佑·擦拭未来之星”奖项从包装设计、材料选择、结构设计、成分功效等方面探索未来的擦拭产品形态与功能；“德佑·绿色发展奖”奖项从材料选择、工艺研究、加工整理、循环再生等方面探索擦拭产品的绿色发展。
接下来，我们将推出【德佑·擦亮绿色未来】栏目，呈现“德佑·擦拭未来之星”“德佑·绿色发展奖”的创新与可持续解决方案。
本作品利用非织造加工技术设计了一款智能尿糖显色护理垫，旨在为糖尿病患者（尤其行动不便者、老年人、惧痛人群及需频繁监测者）提供一种革命性的日常监测方案。其核心目的是利用非织造材料集成生物传感显色技术用来检测尿液中的葡萄糖，实现无痛、便捷、原位的尿糖相关指标检测，彻底规避传统指尖采血的疼痛、操作繁琐和感染风险，显著降低监测门槛。该设计将关键健康监测功能无缝融入日常必需的卫生护理场景（如失禁护理），用户在进行常规护理时即可隐蔽、简单地完成检测。这极大提升了监测的依从性和连续性，使用户更主动管理血糖；同时维护了用户尊严，减轻心理负担，并能提供早期异常风险的警示，为及时干预创造条件。此设计探索了基于成熟、低成本材料（非织造布）的无创/微创监测路径，具有大规模生产和普及的潜力。它有望降低长期糖尿病管理负担和个人医疗成本，惠及医疗资源有限地区和人群，并为应对老龄化社会中护理挑战提供创新思路，是功能性纺织品与医疗诊断技术融合的典范。- 海藻酸钠溶液：5g海藻酸钠加入100mL去离子水。
- 吐温80溶液：1mL吐温80加入99mL去离子水。
- 酶溶液：28mg（活性 100U/mg）葡萄糖氧化酶（GOD）、10 mg（RZ=2.12）过氧化氢酶（POD）、960mg碘化钾（KI）、64mg钼酸钠加入去离子水19ml。
2.浸渍液混合：按顺序加入40mL海藻酸钠溶液、10mL吐温溶液、60mL明胶溶液、60mL柠檬酸缓冲液（pH5.5）、19mL酶混合液、0.21g PVP（1）浸布：将混合后的浸渍液倒入烧杯，浸泡非织造布，刮去多余溶液。（2）干燥：40℃鼓风烘箱中干燥30分钟，得到非织造布。将绵柔亲肤无纺布、显色层、强吸水层以及PE防水底膜通过层层叠加并采用热粘合方式复合而成。随着葡萄糖浓度升高，基布通过酶促反应呈现梯度变化的明显色阶，显色过程仅需数秒至数分钟，且显色结果可稳定保持十分钟以上，便于直观判读。浸渍液配制基于葡萄糖氧化酶（GOD）和过氧化物酶（POD）的双酶催化反应，GOD催化葡萄糖氧化生成葡萄糖酸和H?O?，POD催化H?O?氧化碘化钾（KI）释放碘（I?），I?与聚乙烯吡咯烷酮（PVP）络合显棕色，色阶呈棕渐变。将本品置于护理区中，确保吸水层贴合皮肤。尿液接触垫体瞬间，自动激活双酶反应（无需用户操作），数分钟内显色层呈现棕渐变色阶（浅黄→深红）。更换后10分钟内，取出护理垫对照比色卡，按照颜色进行对照。若出现持续深棕色，提示血糖可能失控，建议复核并就医。采用四层复合结构（亲肤层/显色层/吸水层/防水膜），结合浸渍工艺与热压复合技术，其中显色层采用可降解棉基非织造布集成葡萄糖氧化酶/过氧化物酶双酶传感系统，创新"排泄即检测"的无感化监测模式——尿液接触瞬间触发酶级联反应，通过梯度显色（浅黄至深红）直观反映尿糖水平，显色窗口延长至30分钟。实现检测功能与排泄管理的一体化集成，改变指尖采血或传统试纸的独立操作模式。以零操作门槛解决特殊人群（失能老人、惧痛患者）的监测障碍，通过材料复用显著降低单次检测成本。开辟"医疗功能日用化"新范式，为慢病管理提供隐私保护型解决方案，推动无创检测从医疗场景向家庭照护场景的跨越式渗透。单张60cm*90cm护理垫成本为4.1元，具有大规模生产和普及的潜力。本作品深度契合大赛“创新与可持续”主题，创新性地将生物酶传感系统（GOD/POD）集成于护理垫结构，通过三维纤维网络提升检测灵敏度，解决滤纸易撕裂难题；同时创新“排泄即检测”的无感化过程，用户零操作即完成尿糖监测，并优化pH缓冲与碘-PVP络合技术，使显色稳定性延长至30分钟，适配居家场景。作品以非织造材料的灵活性（标准化浸渍工艺）与多样性（亲肤层/显色层/吸水层多功能集成）为基础，开辟“智能健康纺织品”新赛道。其应用可替代传统血糖试纸与普通护理垫，以绿色技术推动产业升级，完美呼应大赛“以创新驱动可持续发展”的核心诉求。
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