这款可穿戴贴片利用汗液监测血糖水平

这款可穿戴贴片利用汗液监测血糖水平

糖尿病患者每天要多次刺破手指检查血糖水平,并每天注射胰岛素。这种监测至关重要,因为血糖水平的升高会随着时间的推移增加糖尿病患者患上长期并发症的风险。但这种刺破和注射也可能很痛苦和繁琐,使人们更难遵从医生的医嘱。

过去几年,研究人员一直在研究更方便、更少干扰的糖尿病监测方法。现在,由韩国首尔基础科学研究所的 Dae-Hyeong Kim 领导的一组国际研究人员发明了一种双重贴片,既可以监测血糖水平,又可以在血糖过高时提供降低血糖水平的药物。他们的研究成果今天发表在《自然纳米技术》上。

它是如何工作的?

该技术使用石墨烯,这是一种由碳原子制成的极其坚固且柔韧的材料,常用于可穿戴设备。过去,科学家曾使用石墨烯制作类似的贴片,但石墨烯的某些特性使其难以检测血糖水平的变化。为了提高其能力,本研究的研究人员在石墨烯中添加了金颗粒和周围的金网。

当糖尿病患者戴上贴片时,该设备会从患者皮肤上捕获汗液。贴片内的传感器会检测汗液的 pH 值和温度变化,这些变化表明血糖水平过高。一旦检测到血糖水平过高,贴片中的加热器就会开始溶解一层涂层,露出微针,然后释放一种名为二甲双胍的药物,这种药物可以调节和降低高血糖水平。(如果您好奇,微针注射的感觉要么毫无感觉,要么只是轻微的刺痛。)血糖读数也会通过无线方式传输到移动设备,供患者读取和监测。

研究人员希望这种监测和药物输送的结合能够帮助糖尿病患者更好地调节全天血糖的波动。

下一步

研究人员在患糖尿病的老鼠和两名成年糖尿病男子身上测试了该贴片。未来,在他们能够在更多人身上测试该贴片之前,研究人员必须扩大该装置的药物输送部分,以注射适合人体的剂量。

在与该论文同时发表的一篇新闻和观点文章中,巴斯大学药学教授理查德·盖伊表示,这种贴片使该领域更接近“令人垂涎的奖项”,即结合监测和响应性药物输送的非侵入性反馈系统。然而,他也承认,还需要做更多的研究来回答关键问题,包括该设备是否能承受剧烈运动引起的出汗增加,该设备是否能进行整整 24 小时的此类监测,最重要的是,药物输送组件是否可以扩大规模,并能够“在不使用不切实际的大量微针和/或不可接受的大贴片的情况下”输送二甲双胍。

如果研究人员能够回答这些关键问题,这可能意味着糖尿病患者的健康状况将得到显著改善。

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