發(fā)布日期：2018-02-27
通過儀器進(jìn)行手指采血監(jiān)測血糖水平是糖尿病患者日常生活的一項常規(guī)工作。但反復(fù)扎手指，卻降低了糖尿病患者的依從性?，F(xiàn)在，韓國一研究小組想到了解決方案：新型智能隱形眼鏡，非常便捷就可以檢測眼淚中的血糖水平。
事實上，這個概念并不是第一次提出，早在2014年，谷歌就宣布正在開發(fā)一種葡萄糖檢測隱形眼鏡，但直至目前，尚未完成開發(fā)。
最新這一突破是由UNIST的材料科學(xué)與工程學(xué)院的Jang-ung Park教授和UNIST的電氣與計算機(jī)工程學(xué)院的Franklin Bien教授聯(lián)合成均館大學(xué)先進(jìn)材料科學(xué)與工程學(xué)院的Jung Heon Lee教授所完成。
為了解決隱形眼鏡不適的問題，Park教授和他的研究小組推出了一種新型智能隱形眼鏡，它使用由高度可拉伸和透明材料制成的電極。這款清晰靈活的“鏡頭”還包含一個葡萄糖傳感器，可將電信號發(fā)送至LED。借助這款傳感器，患者可以使用眼鏡中的嵌入式無線天線實時地傳輸健康信息。
據(jù)研究團(tuán)隊介紹，這款創(chuàng)新的智能隱形眼鏡，柔軟而有彈性，只有少數(shù)小的剛性部件，盡可能讓佩戴者舒適。
“這些智能隱形眼鏡由透明納米材料制成，因此不會妨礙佩戴者的視線，”第一作者Jihun Park教授說道，“隱形眼鏡內(nèi)的組件圍繞邊緣排列，遠(yuǎn)離瞳孔。它們由一個葡萄糖傳感器，一個朝外的小型綠色LED，一個天線和一個整流器組成，全部由超細(xì)柔性典型連接。天線和整流器接收來自發(fā)射器的射頻信號，并將其轉(zhuǎn)換成為葡萄糖監(jiān)測器和LED供電所需的微量電力。因此智能隱形眼鏡傳感器不需要單獨的電源。”
如上圖所示，激活LED像素的電源和葡萄糖傳感器通過天線無線傳輸?shù)窖坨R。在淚液中檢測到閾值以上的葡萄糖濃度之后，LED像素就關(guān)閉了。來源： Usage Restrictions
目前，研究小組已經(jīng)成功地在活兔身上通過非侵入性體內(nèi)測試。兔子在反復(fù)眨眼時沒有顯示出任何異常行為，當(dāng)葡萄糖濃度超過閾值時，LED像素被關(guān)閉。此外，在無線操作過程中，這種智能隱形眼鏡仍然可以穩(wěn)定地保持眼睛的溫度，不需要額外加熱。
盡管該裝置尚未在人體中進(jìn)行測試。研究小組表示：“智能隱形眼鏡在活體兔子的體內(nèi)測試結(jié)果，為未來在人眼中使用進(jìn)行無創(chuàng)健康監(jiān)護(hù)提供了實質(zhì)性承諾。” 研究結(jié)果發(fā)表在1月25日的《Science Advances》雜志上。
“我們的智能隱形眼鏡提供了一個無線、連續(xù)和無創(chuàng)監(jiān)測生理狀況的平臺，以及檢測與眼部和其他疾病相關(guān)的生物標(biāo)志物的平臺，”Park教授說。 “它還提供了在其他領(lǐng)域擴(kuò)展適用性的潛力，比如用于藥物輸送等智能設(shè)備。”
強生公司葡萄糖監(jiān)測部門前任首席科學(xué)家John L. Smith對此卻不是太樂觀，他表示：在柔性隱形眼鏡上構(gòu)建電路令人印象深刻，但是，眼淚中的葡萄糖并不能足夠可靠的反映血液中的血糖水平。為了防止血糖升高或降低到危險水平，糖尿病患者必須注意他們的飲食，有時還會注射胰島素。這就是為什么準(zhǔn)確的血糖數(shù)是非常關(guān)鍵的。所以必須要以極高的可靠性來做血糖測量，不然可能會讓人們受到傷害。
研究人員表示，盡管在人類身上應(yīng)用這款隱形眼鏡，可能還有一段路要走，但研究結(jié)果證明了概念的可行性。
原標(biāo)題：測血糖不用再扎手指！眨眼之間“分分鐘搞定”| Science子刊
參考資料
The latest glucose-sensing smart contact lens still has a long way to go
New smart contact lens for diabetics introduced
Smart contact lens helps diabetics monitor blood sugar levels
來源：生物探索
