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清华大学发明新方法:不用“扎手指”精准测血糖

发布时间:2017-12-25 13:42:05来源:北京日报

不用“扎手指” 精准测血糖

本报讯(记者 任敏)糖尿病患者需长期监测血糖,目前常见的“扎手指”取血测量血糖法,具有疼痛感,而另一类无创连续血糖监测法尚无法直接测量血液中的葡萄糖,准确性不足。近日,清华大学航天航空学院柔性电子技术研究中心利用类皮肤柔性传感技术发明新方法,能在人体皮肤表面实现无创血糖测量,并具有医疗级精度。

这项成果由清华大学冯雪课题组推出。研究人员发展基于力学—化学耦合原理的电化学双通道无创血糖测量方法,利用可以与人体自然共型贴附的柔性电子器件,对皮肤表面施加不会引起皮肤不良反应的电场,通过离子导入的方式改变组织液渗透压,调控血液与组织液渗透和重吸收平衡关系,驱使血管中的葡萄糖按照设计路径主动、定向地渗流到皮肤表面,继而通过只有3.8微米厚的超薄柔性生物传感器件进行高精度测量。

为了实现皮肤表面的微量葡萄糖的精准测量,冯雪课题组结合多年的可延展柔性电子器件研究经验,基于力学原理在1.2微米厚的薄膜上制备了具有四层功能层的类皮肤生物传感器。通过制备器件表面微结构实现了纳米级厚度的电子介体电化学沉积,利用基于液体表面张力和蒸发毛细力的仿生液滴转印方法,将多层超薄生物传感器从制备基底上无损地剥离下来,实现整体厚度只有3.8微米的类皮肤柔性生物传感器的制备。该传感器对葡萄糖测量灵敏度很高,重复测量误差小于1%。

临床实验表明,该技术对人体血糖浓度测量的结果与血糖仪及金标准静脉血血糖浓度测量结果的相关度达到0.9以上,达到了医疗级监测和诊断的标准,具有巨大应用潜力。

该成果已在近日出版的《科学进展》杂志上发表,题目为《用于无创血糖监测的电化学双通道类皮肤生物传感系统》。12月21日,国际电气与电子工程师协会的旗舰出版物《科技纵览》也对该论文进行专题报道,来自普渡大学和少年糖尿病研究基金会的研究人员给予高度评价。