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糖尿病患者的福音 隐形眼镜可以监测血糖

研究人员日前研发出一款安装在隐形眼镜上的透明传感器,可以帮助I型糖尿病患者监测血糖水平,从而控制胰岛素的注射量。

这种传感器使用一种纳米结构晶体管,具体来说是一种非晶态氧化镓场效应晶体管(IGZO FET),它可以从眼泪等生理缓冲液体中监测到血糖的细微变化。

美国俄勒冈州立大学的研究人员指出,这种传感器可以实时传递血糖信息到一种可穿戴泵,再由可穿戴泵传送调节血糖所需的激素,即胰岛素和胰高血糖素。

对于I型糖尿病患者来说,这种传感器和可穿戴泵发挥着人工胰腺的作用。如果不严格控制血糖的话,I型糖尿病就会导致严重的并发症,比如视网膜病变、失明、神经性疾病、肾病以及心血管疾病等。

俄勒冈州立大学化学工程教授、研究论文发表在《纳米级》上的通讯作者Greg Herman表示,“我们让完全透明的传感器发挥作用,接下来我们要做的是充分进行通信方面的开发,我们想要让整个隐形眼镜作为电子仪器检测和通信的载体。”

这种场效应晶体管的密集六角形纳米结构网络是通过互补图案技术制成的,这些技术未来有望应用于低成本制造业。这些技术包括胶体纳米刻蚀和电流体动力打印,或称作电子喷印,它类似于喷墨式打印机,可以创造出更细小的墨滴,从而取代墨水而兼容生物材料。

“它是一款测量电流的传感器,你可以看到它的芯片——这就意味着它必须位于隐形眼镜的侧边,”Herman指出,“另一个问题是它所产生的信号依赖于传感器的大小。你必须让它变得非常小,否则你将无法获取有效的信号。通过这种场效应晶体管传感器,实际上你可以让它变得更小并增强输出信号。”

这项研究是Herman教授及其研发人员基于早期的研究成果而建立的,此前他们研发出一种血糖传感器,可以缠绕在一种用于控制胰岛素的导管上。“我们可以将一系列传感器集成到隐形眼镜中,使其具有其它的检测功能,比如检测应激激素、尿酸以及针对青光眼的眼压检测等等。我们能够从眼泪中监测到很多化合物,并且由于这种传感器是透明的,它不会妨碍视力。”Herman指出。

“许多I型糖尿病患者并不穿戴泵,”Herman指出,“很多患者仍然通过将血滴滴在血糖试纸的方法检测血糖,然后进行自我注射。而使用这种隐形眼镜,人们仍然能够使用自我注射来控制他们的糖尿病病情。这种传感器能够与你的手机进行通信,提醒你的葡萄糖水平偏高还是偏低。”他指出,这种透明的场效应晶体管最终可以被用于检测有癌症风险的典型生物标志物。它们的高灵敏度也可以被用来测量脉搏、氧含量以及其它需要精准控制的健康监测方面。

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    糖尿病患者的福音 隐形眼镜可以监测血糖

    研究人员日前研发出一款安装在隐形眼镜上的透明传感器,可以帮助I型糖尿病患者监测血糖水平,从而控制胰岛素的注射量。

    这种传感器使用一种纳米结构晶体管,具体来说是一种非晶态氧化镓场效应晶体管(IGZO FET),它可以从眼泪等生理缓冲液体中监测到血糖的细微变化。

    美国俄勒冈州立大学的研究人员指出,这种传感器可以实时传递血糖信息到一种可穿戴泵,再由可穿戴泵传送调节血糖所需的激素,即胰岛素和胰高血糖素。

    对于I型糖尿病患者来说,这种传感器和可穿戴泵发挥着人工胰腺的作用。如果不严格控制血糖的话,I型糖尿病就会导致严重的并发症,比如视网膜病变、失明、神经性疾病、肾病以及心血管疾病等。

    俄勒冈州立大学化学工程教授、研究论文发表在《纳米级》上的通讯作者Greg Herman表示,“我们让完全透明的传感器发挥作用,接下来我们要做的是充分进行通信方面的开发,我们想要让整个隐形眼镜作为电子仪器检测和通信的载体。”

    这种场效应晶体管的密集六角形纳米结构网络是通过互补图案技术制成的,这些技术未来有望应用于低成本制造业。这些技术包括胶体纳米刻蚀和电流体动力打印,或称作电子喷印,它类似于喷墨式打印机,可以创造出更细小的墨滴,从而取代墨水而兼容生物材料。

    “它是一款测量电流的传感器,你可以看到它的芯片——这就意味着它必须位于隐形眼镜的侧边,”Herman指出,“另一个问题是它所产生的信号依赖于传感器的大小。你必须让它变得非常小,否则你将无法获取有效的信号。通过这种场效应晶体管传感器,实际上你可以让它变得更小并增强输出信号。”

    这项研究是Herman教授及其研发人员基于早期的研究成果而建立的,此前他们研发出一种血糖传感器,可以缠绕在一种用于控制胰岛素的导管上。“我们可以将一系列传感器集成到隐形眼镜中,使其具有其它的检测功能,比如检测应激激素、尿酸以及针对青光眼的眼压检测等等。我们能够从眼泪中监测到很多化合物,并且由于这种传感器是透明的,它不会妨碍视力。”Herman指出。

    “许多I型糖尿病患者并不穿戴泵,”Herman指出,“很多患者仍然通过将血滴滴在血糖试纸的方法检测血糖,然后进行自我注射。而使用这种隐形眼镜,人们仍然能够使用自我注射来控制他们的糖尿病病情。这种传感器能够与你的手机进行通信,提醒你的葡萄糖水平偏高还是偏低。”他指出,这种透明的场效应晶体管最终可以被用于检测有癌症风险的典型生物标志物。它们的高灵敏度也可以被用来测量脉搏、氧含量以及其它需要精准控制的健康监测方面。