东京大学的高井MaDoKa教授等人开发出一种贴在皮肤上测量体液中糖分等指标的传感器,并使用动物验证了其性能。该传感器安装在内部空心的短针上,患者感觉到的疼痛较少,更加容易进行连续性测量,有助于进行健康管理。
研究团队称约1毫米的短针造成的疼痛较小(提供:东京大学的高井教授)
在测量血糖值等指标时,使用到达血管的粗针常常会伴随疼痛。目前,亟需一种疼痛较少,并能够准确测量的方法。
高井教授等人将目光投向了紧贴皮肤下方、充满细胞间隙的“细胞间质液”区域。这种液体成分与血液非常相近。由于细胞间质液充满了紧贴皮肤下方的区域,因此无需将针刺得像到达血管那样深,使用比平常更细更短的针即可完成测量。只需分析细胞间质液的成分,就有可能获得与血液检查相近的结果,相关研究正在推进中。
研究团队使用一种树脂——聚乳酸,制作了长约1毫米、尖端直径50微米(1微米是100万分之1米)的空心针。针的表面覆盖了一层黄金薄膜,以提高耐久性。作为传感器,空心部分的内侧嵌入了一种含有酶的凝胶,这种酶会与糖分的葡萄糖发生反应。根据葡萄糖与酶反应时产生的电流即可测定葡萄糖浓度。
研究团队测量了大鼠细胞间质液的葡萄糖浓度,得到了与血液中葡萄糖浓度相近的结果。据悉,研究团队计划今后将致力于提升传感器的功能,使其不仅能够监测葡萄糖,还能同时监测多种成分。如果将其安装在可穿戴器件等产品上,预计可用于实时检测健康状态并管理身体状况。研究团队计划与企业开展合作研究,力争推动其实际应用。
原文:《日本经济新闻》、2024/10/22
翻译:JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊:ACS Nano
论文:Biocompatible core-shell microneedle sensor filled with zwitterionic polymer hydrogel for rapid continuous transdermal monitoring
DOI:10.1021/acsnano.4c02997