葡萄糖传感器用于糖尿病诊断和无创的健康监测

这也是首次有研究开发出基于纳米多孔膜的电化学传感器,它可以解决酶的逃逸并为分子、离子的扩散和交互提供了一个充足的表面,从而确保其可以进行持续的催化活动进而实现非侵入式的健康监测传感。

  随着我国城市化进程和生活方式的转变,近年来我国糖尿病的发病率居高不下,更有大量的糖尿病前期患者,这给患者和家庭带来了巨大的身心痛苦和经济负担。糖尿病作为一种与生活方式和环境因素密切相关的慢性非传染性疾病,影响人群范围广,并发症致残、致死率高,需要庞大的社会资源及医疗资源支出。如何更准确地预测、预防、减少糖尿病的发病,以及制定更有效的治疗方案以减少并发症的发生发展,成为目前面临的难题。

葡萄糖传感器用于糖尿病诊断和无创的健康监测

糖尿病检测

  葡萄糖传感器,用含有葡萄糖氧化酶的膜作感受器,氧电极作换能器构成的传感器,当此传感器放入待测溶液中时,溶液内的溶解氧和待测葡萄糖同时渗人感受器酶膜,在氧存在下,葡萄糖被酶催化氧化成为葡萄糖酸,同时消耗氧而生成过氧化氢此时换能器氧电极即能反映出落液中氧浓度的下降,从下降的幅度即可求出葡萄搪的浓度。葡萄糖传感器可以检测患者的葡萄糖水平来监测糖尿病。

  因此,开发稳定性高的葡萄糖传感器对于糖尿病诊断和无创的健康监测来说是非常重要的。

葡萄糖传感器用于糖尿病诊断和无创的健康监测

  a)具有多孔酶膜的纳米纹理葡萄糖传感器的示意图。b)工作电极的横截面示意图。c)纳米纹理NiHCF / PB / Au电极的SEM图像。d)多孔膜(插图:膜乳液的照片)。e)多孔膜锚定在纳米纹理电极上。

  据外媒报道,加州大学Ali Javey教授团队和香港科技大学范志勇教授团队合作合成了一种可以固定酶的多孔膜,并将其牢牢固定在改性的纳米电极触点上,进而构建了具有良好的稳定性和机械鲁棒性的葡萄糖传感器。

  这也是首次有研究开发出基于纳米多孔膜的电化学传感器,它可以解决酶的逃逸并为分子、离子的扩散和交互提供了一个充足的表面,从而确保其可以进行持续的催化活动进而实现非侵入式的健康监测传感。研究结果表明,该葡萄糖传感器可以进行长期的稳定监测,响应漂移也非常小。

  此外,它还可以被集成到微流控传感贴片中用于进行无创的汗液葡萄糖监测。因此其在并临床诊断、个性化医疗监控和慢性病管理等领域具有广阔的应用前景。

葡萄糖传感器用于糖尿病诊断和无创的健康监测

3D 打印葡萄糖生物传感器工作示意图

  在糖尿病的健康监测方面,国外研究人员一直以来都没有停止研究,前段时间,为了避免糖尿病患者监测血糖时不断地刺破手指,持续性的血糖监测系统,是另一种替代方案,但成本较高。而华盛顿州立大学的研究人员,刚刚打造了一种适用于可穿戴监测设备的 3D 打印葡萄糖生物传感器。这项研究有望为数以百万计糖尿病患者,带来增强的血糖监测体验。

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