“紋身”傳感器無(wú)創(chuàng)監(jiān)控血糖

向 云

（西南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，重慶400715）

“紋身”傳感器無(wú)創(chuàng)監(jiān)控血糖

向 云*

（西南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，重慶400715）

糖尿病是目前最廣泛的現(xiàn)代生活方式疾病之一。糖尿病患者需要對(duì)血糖進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控以減少并發(fā)癥。常規(guī)血糖檢測(cè)采用手指針刺或靜脈穿刺血液采樣的方法進(jìn)行，給患者帶來(lái)了一定的痛苦，而且難以實(shí)現(xiàn)血糖的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。最近，美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校Joseph Wang教授實(shí)驗(yàn)室報(bào)道了一種新的無(wú)創(chuàng)監(jiān)控血糖的“紋身”傳感器[1]，這一研究成果發(fā)表于近期美國(guó) Analytical Chemistry雜志上。

該方法基于反向離子電滲透（Reverse ionotophoresis）原理[2]將皮膚細(xì)胞間液中的葡萄糖提取到葡萄糖氧化酶/普魯士藍(lán)修飾的傳感電極上，通過(guò)計(jì)時(shí)電流法進(jìn)行檢測(cè)。該傳感器由陽(yáng)極和陰極兩個(gè)部分組成。陽(yáng)極和陰極分別通過(guò)絲網(wǎng)印刷的方式分別將Ag/AgCl（參比電極及反向離子電滲透電極）導(dǎo)電漿液，普魯士藍(lán)碳漿（工作電極）和絕緣漿印刷到紋身紙基底上，再將葡萄糖氧化酶和殼聚糖混合液涂覆到工作電極表面后用瓊脂糖水凝膠蓋住電極構(gòu)建傳感器。在進(jìn)行血糖檢測(cè)時(shí)，將所構(gòu)建的“紋身”傳感電極轉(zhuǎn)移到皮膚表層，在兩個(gè)反向離子電滲透電極之間施加一特定電壓，皮下組織中的Cl-和Na+分別向兩極移動(dòng)，形成一個(gè)從皮膚表層經(jīng)過(guò)皮下組織再回到皮膚表層的直流電流通道。Na+在遷移過(guò)程中將皮下組織液中的中性葡萄糖分子攜帶到陰極部分進(jìn)行檢測(cè)。將該傳感器應(yīng)用于7名志愿者進(jìn)行血糖檢測(cè)，所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與使用Accu-Chek Aviva Plus商業(yè)化血糖儀檢測(cè)血糖結(jié)果基本一致。該方法在檢測(cè)過(guò)程中僅有極小的電流（0.2 mA/cm2）通過(guò)皮膚表層，屬于無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)，并且傳感器成本低廉（~幾美分）。目前，該實(shí)驗(yàn)室正致力于解決傳感器供電、數(shù)字化信號(hào)處理及其與可穿戴設(shè)備之間無(wú)線通信等方面的問題，以期該傳感器能進(jìn)行血糖的持續(xù)、實(shí)時(shí)監(jiān)控。

[1]Bandodkar A,Jia W,Yard1mc1C,et al.Tattoo-basednoninvasive glucose monitoring:a proof-of-conceptstudy[J].Analytical Chemistry,2015,87(1):394-398.

[2]Tierney M,Kim H,Burns M,et al.Electroanalysis of glucose in transcutaneously extracted samples[J].Electroanalysis,2000,12(9):666-671.

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（21275004,21275119）

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