监测血糖水平,不需要针

无创血糖监测装置目前不商用在美国,所以糖尿病患者必须收集血液样本或使用植入皮肤的传感器来测量他们的血糖水平。现在,一个新的可穿戴设备由宾夕法尼亚州立大学的研究人员,减少侵入性葡萄糖监测可能成为常态。

由环宇“拉里”程,多萝西Quiggle教授职业发展在宾夕法尼亚州立大学工程科学和力学,研究人员公布的细节的,低成本的传感器,可以检测葡萄糖在出汗生物传感器和生物电子学。网上,这篇论文将发表在《华尔街日报》12月出版。

研究者首先构造设备与激光石墨烯(闲逛),由原子组成的物质碳层各种形状。与高导电性和一个方便的制造时间的秒,闲逛似乎是一个理想的框架传感设备可是有一个重要的警告。

”这里的挑战是,闲逛并不是对葡萄糖敏感,”Cheng说。“那么,我们需要存款对葡萄糖敏感材料在闲逛。”

团队选择镍由于其强劲的葡萄糖敏感性,根据程,并把它跟黄金降低潜在的过敏反应的风险。研究人员推测,闲逛配备nickel-gold合金能够检测低浓度的葡萄糖在皮肤表面汗液。

材料具有高葡萄糖敏感性是一个优先级。汗水展品非常低葡萄糖浓度与鲜血,但是相比,根据程,有一种强烈的汗水和血液中葡萄糖水平之间的相关性。在汗水中葡萄糖的浓度低于100倍浓度的血液,团队的设备足够敏感,精确测量葡萄糖在汗水和反映血液中的浓度。

nickel-gold合金的灵敏度允许程的团队排除酶,通常用来测量葡萄糖更多的入侵,商用设备或其他研究者提出的无创监测。然而,这些酶可以降解迅速与时间和温度的变化。

“酶传感器必须保持在一定的温度和pH值,和酶不能被储存在长远来看,”Cheng说。“非酶的葡萄糖传感器,另一方面,优越的性能稳定和葡萄糖敏感性无论这些变化。”

非酶的传感器需要碱性溶液,这通常会损害皮肤和限制设备耐磨性。程控制这个问题,和他的团队 闲逛合金的微流控室。本室小于以前开发的配置促进耐磨性和多孔允许范围的运动,如拉伸或破碎。它被连接到一个入口集合,通过汗水到解决方案不允许接触皮肤的解决方案。基本的解决方案与葡萄糖分子相互作用产生一种化合物能够与合金。这个反应触发一个电信号,表明汗水中葡萄糖的浓度。

收缩的大小碱性溶液室,整个设备大约四分之一的大小和足够灵活,能够维持一个安全的依恋人体,Cheng说。

在一个概念验证测试中,研究人员使用一种皮肤安全胶粘剂可复用设备附加到一个人的手臂一小时和饭后三小时。这个话题进行了简短workout-just足以产生sweat-right每次测量前的时间。几分钟后收集的汗水,研究人员发现,从第一个测量检测葡萄糖浓度下降。葡萄糖测量设备的测量验证了用商用葡萄糖监测器。

程和团队计划改进其原型为未来的应用程序,包括解决患者或临床医生如何使用增量或连续监测血糖测量的传感器来确定治疗操作,如注射胰岛素。他们还打算改进和扩大这个平台更舒适的监测中发现的其他生物标记,可以出汗或间质流体填补体内细胞间的空间。

“我们希望与医生和其他健康保健提供者,看看我们可以应用这种技术的日常监测病人,”Cheng说。“这葡萄糖传感器作为一个基本的例子表明,我们可以提高生物标志物的检测在极低的浓度在流汗。”