無創(chuàng)血糖測量方法_超薄柔性生物傳感器擺脫“扎手指”

自我血糖監(jiān)控是糖尿病管理的重要部分。糖尿病患者在日常生活中，經常需要通過血糖儀進行手指采血來檢測血糖。每天在采血部位進行針扎取血，給患者帶來的不僅是肉體上的疼痛，更有心理上的緊張與焦慮。而清華大學航天航空學院柔性電子技術研究中心馮雪課題組的新研究，可能讓全球四億糖尿病患者擺脫“扎手指”血糖測量法，采用無創(chuàng)血糖測量以進行血糖的長期監(jiān)測。該研究成果于近日在《科學進展》（Science Advances）上發(fā)表。

這種基于力學—化學耦合原理的電化學雙通道無創(chuàng)血糖測量方法，利用可以與人體自然共型貼附的超薄柔性電子器件，對皮膚表面施加微弱的電場，通過離子導入的方式改變組織液滲透壓，調控血液與組織液滲透和重吸收的平衡關系，驅使血管中的葡萄糖流出血管，并按照設計路徑主動、定向地滲流和擴散到皮膚表面，繼而通過只有3.8微米厚的超薄柔性生物傳感器件進行實時、原位的高精度測量。

為了實現皮膚表面的微量葡萄糖的精準測量，馮雪課題組在1.2微米厚的薄膜上制備了具有四層功能層的類皮膚生物傳感器。他們通過在器件表面制備微結構，實現了納米級厚度的電子介體的電化學沉積；同時利用基于液體表面張力和蒸發(fā)毛細力的仿生液滴轉印方法，利用自驅動的方式將多層超薄生物傳感器從制備基底上無損地剝離下來，實現整體厚度只有3.8微米的類皮膚柔性生物傳感器的制備。該傳感器對葡萄糖測量靈敏度、特異性很高，重復測量誤差小于1%。

臨床實驗表明，無創(chuàng)血糖測量系統的測量結果與血糖儀測量結果的相關系數達到0.9以上，達到了醫(yī)療級監(jiān)測和診斷的標準，具有巨大應用潛力。

該成果相關內容已經被《科學進展》媒體團隊（Science Advances Press Package Team）推薦給《紐約時報》《華爾街日報》《經濟學人》等國際知名媒體。2017年12月21日，國際電氣與電子工程師協會（IEEE）的旗艦出版物《科技縱覽》（IEEE Spectrum）對該論文率先進行了專題報道，來自普渡大學和青少年糖尿病研究基金會（JDRF）的研究人員給予高度評價。文章發(fā)表后，被來自美、英、意、俄等全球多家媒體報道，引起廣泛反響。