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石墨烯制成柔性糖尿病管理贴片
2016-03-24 09:10  

图为石墨烯制成的柔性糖尿病管理贴片,这种仅有一张扑克牌大小的透明塑料薄片,在被贴在皮肤上后,不仅能监测血糖,还能在必要时通过皮肤释放药物降低血糖水平。

  韩国科学家日前开发出一种可穿戴式糖尿病管理贴片。这种仅有一张扑克牌大小的透明塑料薄片,在被贴在皮肤上后,不仅能监测血糖水平,还能在必要时通过皮肤释放药物降低血糖水平。

  传统的手指穿刺测量血糖的方法较为麻烦、患者依从性差,不少科学家希望开发出通过微创或非侵入性方法检测糖尿病患者血糖水平的方法。新研究中所采用的汗水检测法便是其中的一种。此外,他们还用到了近些年来炙手可热的新材料——石墨烯。由于是柔性导电材料,可以做到轻薄、透明、柔软,石墨烯在可穿戴电子产品上的使用一直被很多人看好。然而,其合成方法限制了它在电化学装置中用来测量生化标志物,如酸碱度和生物分子时的使用。

  发表在《自然—纳米科技》杂志网站上的论文称,为了解决这个问题,韩国基础科学研究所的金大炯(音译)和他的研究团队在石墨烯中添加了金颗粒,并把它与一个金网结合,制成了一种具有柔性的半透明贴片。贴片上含有一系列传感器,能检测湿度、葡萄糖水平、酸碱度以及温度。

  由于葡萄糖传感器基于酶,会受到汗液中酸碱度变化的影响,酸碱度和温度传感器通过实时监测这两个参数,调整葡萄糖传感器的测量值,进一步提高了葡萄糖测量的可靠性。除测量葡萄糖水平外,该装置还能对其进行调节。当贴片探测到汗液中的高葡萄糖水平时,其中嵌入的加热器会触发微针,溶解外壳,释放降糖药物二甲双胍。研究人员报告称,他们已在糖尿病小鼠和两位健康男性人类身上进行了实验并获得了成功。

  英国巴斯大学教授理查德·盖伊评价称:“虽然糖尿病管理的终极目标——一种结合了葡萄糖检测和药物响应性输送的非侵入性的反馈系统还未成型,但新成果将这一领域推进到了更接近最终目标的地方。”

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