创新无痛微针纸贴片实现快速血糖监测
贴片似乎大受欢迎。有避孕贴、尼古丁贴、经皮给药贴等。现在,东京大学生产技术研究所研究团队开发出连接纸传感器的微针贴片,用于诊断糖尿病前期等状况。幸运的是,这贴片不增加单次皮下注射针的疼痛不适。事实上,这些微针无痛且可生物降解。
研究人员一直试图开发实用方法利用微针——长度小于1毫米的微小针头——进行常规DIY医疗监测。微针极短停留在皮肤内不接触任何神经元,故无痛。它们不抽血,而是吸取含血液检测所找大多数重要生物标志物的皮肤间质液。存在几种微针类型,但直到现在,制造能快速分析流体的实用设备一直难以实现。“我们通过开发将多孔微针与纸基传感器结合的方法解决此问题,”Beomjoon Kim教授说。“结果是低成本、一次性、无需任何额外仪器。”
制作贴片时,研究人员先将可生物降解聚合物和盐熔融混合物倒入微模具锥形腔并加热制造微针。然后翻转模具和针倒置放在纸片上,施加高压。高压强制混合物进入纸张孔隙,固定连接并让流体通过针头毫不费力进入纸张。脱模后,针在吸出所有盐的溶液中冷却,留下数千个孔隙,这是流体通往纸张的通道。盐浓度是需优化关键因素,测试几种盐浓度决定微针多孔程度。完成贴片时,用双面胶将纸基葡萄糖传感器贴在针阵列纸基上。
团队在溶解葡萄糖的琼脂糖凝胶上测试贴片。凝胶流体流入多孔微针,再进入纸张和传感器层。葡萄糖浓度准确记录为纸张颜色变化。
贴片一次性、可生物降解,使用无需医疗专业知识或培训。也具生物相容性,意味着贴片移除时若有残留皮肤内也无问题。
据研究人员,糖尿病前期检测只是技术一应用。纸基传感器可根据监测生物标志物变化。成功后,下一步将用人体参与者测试设备实用性,开发监测其他物质配置,进而确定其他状况存在性。
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