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智能墨水可直接在皮肤上检测血糖含量

发布日期 : 2015-09-16 09:14:40

关键字:智能墨水  血糖检测  导电贴纸 

美国加州大学圣地亚哥分校(UCSD)的研究人员正努力地迈向感测器技术的神圣目标——非侵入式血糖检测。该校工程学院(Jacobs School of Engineering)的一支研究团队开发出一种生物相容的墨水,能够与葡萄糖等多种化学物质发生反应,从而创造出临时的感测器。

 

随着1980到2011年之间第二型糖尿病(Type 2)诊断数量倍增,血糖监测已成为感测器与生物科技研究人员最喜爱的研究主题了。根据美国旧金山NPR旗下子公司KQED的调查报告,血糖自测市场目前约有80亿美元的规模。

 

UCSD研究人员的方法是在市售的原子笔中填进混合石墨与酶的墨水,石墨具有导电性,而酶则用于检测葡萄糖。接着,他们将这些墨水画在皮肤上的导电贴纸薄层,含墨水的贴纸连接至两侧电极,在适度施加电压后,测量传送至蓝牙臂带上的电流。以蓝牙启动的臂带能够与移动设备进行通信。

 

对于一般的糖尿病患者来说,这似乎是一套复杂的系统,该校研究生Amay Bandodkar表示,目前病患所用的血糖监测系统十分令人痛苦且价格昂贵。糖尿病患者平常使用时必须一天刺破自己的手指四五次,而每个试纸费用约1美元,监测成本可能很快地就会高到难以控制。

 

“如果我们有一种可重复使用的血糖试纸,成本将会降低许多,”Bandodkar说。“我们正试着制造这种可再生的血糖试纸,让病患能够快速地在电极上画一层酶,然后再将其擦去。”

 

UCSD的研究团队希望能进一步降低墨水的成本,这主要是由于价格昂贵的酶所造成的。Bandodkar表示,由于酶的生命周期仅能稳定2-3周,因而也减缓了消费者的使用。

 

“2-3周的时间对于实际的应用来说并不足够,而且还得保持系统尽量地简单以及具有生物相容性。这至少必须要能提供半年的稳定性,”他说。“我们正在努力进一步让酶在室温或高温下保持稳定。然而,我们目前还未能解决这个问题,因为酶是这种墨水最重要的组成份子,也是最脆弱的部份,”他补充说。

 

Bandodkar的研究团队也是UCSD可穿戴感测器中心的一部份,目前正与另一组研究团队密切合作,共同开发节能的无线通信设备。另一组研究团队正致力研发可从感测器传送资料到手机或笔记本电脑的无线蓝牙设备。Bandodkar表示,这项墨水研究计划的终极目标将是在手机上直接整合感测器。

 

除了测量血糖水平以外,Bandodkar说这种智能墨水以及合适的酶也能用于检测其他化学物质。例如,乳酸可用于测量身体活动后的氧化应力。目前测试乳酸应力的方法仍是侵入式的,而且需要进行许多小型测试。

 

客服团队