發(fā)布日期：2018-02-27
通過(guò)儀器進(jìn)行手指采血監(jiān)測(cè)血糖水平是糖尿病患者日常生活的一項(xiàng)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。現(xiàn)在，韓國(guó)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(cè)眼淚中的血糖水平。
事實(shí)上，這個(gè)概念并不是第一次提出，早在2014年，谷歌就宣布正在開(kāi)發(fā)一種葡萄糖檢測(cè)隱形眼鏡，但直至目前，尚未完成開(kāi)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(jì)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(wèn)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(gè)葡萄糖傳感器，可將電信號(hào)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(wú)線天線實(shí)時(shí)地傳輸健康信息。
據(jù)研究團(tuán)隊(duì)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(huì)妨礙佩戴者的視線，”第一作者Jihun Park教授說(shuō)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(gè)葡萄糖傳感器，一個(gè)朝外的小型綠色LED，一個(gè)天線和一個(gè)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(lái)自發(fā)射器的射頻信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成為葡萄糖監(jiān)測(cè)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(dú)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(guò)天線無(wú)線傳輸?shù)窖坨R。在淚液中檢測(cè)到閾值以上的葡萄糖濃度之后，LED像素就關(guān)閉了。來(lái)源： Usage Restrictions
目前，研究小組已經(jīng)成功地在活兔身上通過(guò)非侵入性體內(nèi)測(cè)試。兔子在反復(fù)眨眼時(shí)沒(méi)有顯示出任何異常行為，當(dāng)葡萄糖濃度超過(guò)閾值時(shí)，LED像素被關(guān)閉。此外，在無(wú)線操作過(guò)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(cè)試。研究小組表示：“智能隱形眼鏡在活體兔子的體內(nèi)測(cè)試結(jié)果，為未來(lái)在人眼中使用進(jìn)行無(wú)創(chuàng)健康監(jiān)護(hù)提供了實(shí)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(gè)無(wú)線、連續(xù)和無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)生理狀況的平臺(tái)，以及檢測(cè)與眼部和其他疾病相關(guān)的生物標(biāo)志物的平臺(tái)，”Park教授說(shuō)。 “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(qiáng)生公司葡萄糖監(jiān)測(cè)部門前任首席科學(xué)家John L. Smith對(duì)此卻不是太樂(lè)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(xiǎn)水平，糖尿病患者必須注意他們的飲食，有時(shí)還會(huì)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(lái)做血糖測(cè)量，不然可能會(huì)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(cè)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(lái)源：生物探索
