可穿戴式, 无痛血糖测试用汗水, 不是血

研究人员设计了可穿戴, 灵活的生物传感器,可以可靠地检测和量化极少量的人体汗液中的葡萄糖对糖尿病人来说.

德克萨斯大学达拉斯分校的研究人员都在努力发展可以监视单个可穿戴设备出汗的小东西 ’ s 血糖水平通过皮肤排汗.

测试血糖水平与汗水
研究人员设计了可穿戴, 灵活的生物传感器,可以可靠地检测和量化极少量的人体汗液中的葡萄糖.

在一项研究最近发表在杂志上传感器和致动器 B: 化工, 博士. 沙普拉萨德, 生物工程中的埃里克 · 琼森工程学院和计算机科学教授, 和她的合著者证明他们旨在可靠地检测和量化人类汗液中的葡萄糖生物传感器的功能.

研究小组以前证明,他们的技术可以检测皮质醇中的汗水.

但糖尿病患者和那些在患糖尿病的风险, 自我监测血糖, 或降血糖, 是管理他们的条件的重要组成部分.

“健身跟踪,监测心率和步数是很受欢迎, 但可穿戴, 非侵入式生物传感器将非常有利于管理疾病,” 说普拉萨德, 塞西尔 · H. 和系统生物学科学 Ida 格林教授.

典型家用血糖监测仪需要用户可以获得一份小的血液样本, 通常是通过一根手指和一天几次刺. 然而, 美国达拉斯德州大学纺织基于传感器检测葡萄糖在少量的环境汗水的人 ’ s 皮肤.

“在我们的传感器机理, 我们使用相同的化学和纳入血糖试纸的酶促反应,” 普拉萨德说︰. “但在我们的设计, 我们不得不说明会出现在如手表或手腕的设备下的地区的环境汗量偏低, 或一个下补丁,在于贴近皮肤。”

普拉萨德说︰ 用汗水经常工作的研究人员使用一个称为离子导入的过程, 其中发送电流通过皮肤生成足够汗液对遥感实验. 然而, 因为这种方法会导致皮疹和烧伤的皮肤上, 团队寻求替代方案,将工作与少量的汗水.

他们的作品与汗水小于微升卷, 这是液体的将在多维数据集的大小盐晶体的近似量.

技术还提供了实时响应的数字读出形式.

普拉萨德和生物工程博士生 Rujuta Munje, 该杂志的文章的主要作者, 纳入现成基于聚合物的纺织材料在使用美国达拉斯德州大学洁净室设施,构建电子元素及其葡萄糖传感器. 原型是一个小, 灵活, 约一英寸长的杆形装置.

“我们用已知的属性的纺织品和织在我们的设计,” 普拉萨德说︰. “创新是汗水的我们纳入和在这种情况下允许通过表面有效传播很小体积定位到这种纺织品上的电极的方式。”

典型的血葡萄糖测试条还包含一种分子,最终放大信号从化学反应对地带监测设备上以电子方式注册. 但如果在贴身穿着的设备中使用, 这些分子可以是刺激性, 普拉萨德说︰, 提出了另一项挑战.

若要确保那小汗量会生成足够强的信号, 普拉萨德和 Munje 修改纺织材料的表面形貌.

“我们修改允许这种材料坑害葡萄糖氧化酶分子, 这有效地放大信号,” 普拉萨德说︰. “我们这样做是通过这种方式,因为我们正在考虑可能的商业化 — 要使这些, 我们需要一个并不复杂的制作过程。”

普拉萨德和 Munje 也是无法解释的事实,一个人的化学 ’ s 汗水改变全天.

“葡萄糖是一个棘手的分子监控,因为其他因素可以迷惑的信号,” 普拉萨德说︰. “举个例子, ph 值, 或酸度, 你的汗水的可以较大的变化情况。”

她指出,当个人行使或压力下,, 他们的汗水中其他化合物的水平, 皮质醇、 乳酸等, 更改以及, 和这些可以干扰葡萄糖检测.

“我们已经表明,与我们的技术, 我们解决三个关键问题: 低容量的环境的汗水, 其他化合物和 ph 值波动的干扰,” 普拉萨德说︰

普拉萨德和 Munje 测试样本数据的人体汗液从捐助者其原型.

虽然消费者产品基于技术仍然是数年之久, 概念与商业化和放大生产铭记.

“在这一点, 我们正在考虑这种传感器作为你一天使用和扔掉的东西, 我们相信它可以很容易地并入现有消费者电子平台,” 普拉萨德说︰. “我们 ’ re 非常兴奋许可这项技术的潜力。”

研究由塞西尔 H 支持. 和国际开发协会绿色赋予美国达拉斯德州大学的奖学金.

研究人员在美国达拉斯德州大学和其他地方进行葡萄糖是否在其他体液中找到 — 如尿液和眼泪 — 可能用于跟踪血糖水平, 进一步消除创血需要绘制. 谷歌, 举个例子, 正在调查旨在衡量眼泪中的血糖水平的智能隐形眼镜.

疾病控制和预防中心估计, 29 在美国的万人患有糖尿病和 86 万有前驱糖尿病.

来源: 德克萨斯大学达拉斯分校
图片来源: 德克萨斯大学达拉斯分校
杂志: 传感器和执行器 B: 化工
丰德: 塞西尔 · H. 和国际开发协会绿色赋予研究金

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