加利福尼亞大學聖地亞哥分校的納米工程師距離開發新的可穿戴設備的新品種更近一步,這些設備可以輕鬆地檢測到糖尿病患者的血糖水平,而無需每天刺手手指。
研究生Amay Bandodkar及其同事在加州大學聖地亞哥分校雅各布斯工程學院可穿戴傳感器中心的納米工程係部門開發了一種概念證明的臨時紋身,可以附著在患者的皮膚上,以檢測富含碳水化合物的飲食後的葡萄糖味。
紋身由仔細圖案的電極組成,這些電極印刷在一張薄紙中,可將其塗在皮膚上10分鐘。電極將鈉離子從皮膚細胞之間提取含葡萄糖的液體。葡萄糖產生的電荷(由紋身內置的傳感器測量)將用於確定患者的血糖水平。
“目前,紋身傳感器可以輕鬆生存一天,”說Bandodkar。 “這些非常便宜 - 幾美分 - 因此,可以在沒有太大財務負擔的情況下更換。”
一個報告[PDF]由研究人員發表在分析化學日記顯示,紋身已被用來確定七個沒有糖尿病史的男人和女性的葡萄糖峰值。年齡在20至40歲的志願者被要求在實驗室裡吃一頓三明治和蘇打水。然後將紋身放在他們的皮膚上,以檢測通常在這種富含碳水化合物的餐食之前的葡萄糖水平的增加。
在測試期間,沒有一個志願者報告任何不適的感覺,而只有“少數人”說他們在最初的10秒內感到輕度但不舒服的刺痛感,應用了紋身。
目前,紋身只能檢測到葡萄糖尖峰,但不能提供患者血糖水平的特定數值。 Bandodkar說,該功能目前仍在開發中。將來,最終產品將能夠提供數字讀數,並具有藍牙功能,因此它可以將信息發送給患者的醫生或將其存儲在雲中。
紋身也可用於測量體內其他重要化學物質,例如乳酸,這是運動員用來評估其健身水平的代謝產物。它還可以用於確定人體中酒精,非法藥物或其他物質的水平,並評估藥物吸收的程度。
研究人員的視野是使用這些葡萄糖紋身傳感器“與飲食習慣的關係不斷監測大種群的葡萄糖水平”。 Bandodkar說,從更廣泛的人群中獲取的信息可以幫助研究人員更多地了解糖尿病原因和預防糖尿病的疾病,這種疾病影響了全世界數百萬的人。