“無(wú)痛測(cè)血糖”？連續(xù)血糖監(jiān)測(cè)無(wú)線汗液柔性傳感技術(shù)獲進(jìn)展！

上海自動(dòng)化儀表四廠運(yùn)動(dòng)干預(yù)是糖尿病預(yù)防與管理的重要手段，但運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下血糖波動(dòng)復(fù)雜，傳統(tǒng)指尖采血不僅伴隨痛感，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)；微創(chuàng)探頭仍會(huì)造成皮膚創(chuàng)口。因此，“不扎針”“貼膚即測(cè)”的智能穿戴設(shè)備，成為行業(yè)攻關(guān)的方向。

　　近日，中國(guó)科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所鐘君、楊洪波團(tuán)隊(duì)研發(fā)的無(wú)線汗液柔性傳感技術(shù)，不僅為 “無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)”提供了全新路徑，更為智能穿戴設(shè)備開發(fā)出慢病管理的新應(yīng)用場(chǎng)景。

　　上海自動(dòng)化儀表四廠研究所發(fā)現(xiàn)汗液pH與汗液分泌速率呈顯著相關(guān)，而汗液分泌速率直接影響葡萄糖的細(xì)胞旁路轉(zhuǎn)運(yùn)過程的稀釋作用。葡萄糖氧化酶活性具有明顯的pH依賴性。團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了pH輔助校正模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)酶活性變化和汗液稀釋效應(yīng)的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，并結(jié)合兩點(diǎn)標(biāo)定方法建立個(gè)體化預(yù)測(cè)模型，將汗液信號(hào)準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換為血糖濃度。

　　團(tuán)隊(duì)基于激光誘導(dǎo)石墨烯構(gòu)建多孔電極，并通過原位沉積金納米顆粒提升電化學(xué)活性，集成葡萄糖與pH雙傳感單元、微流控汗液采集結(jié)構(gòu)及無(wú)線數(shù)據(jù)模塊，形成可貼附皮膚的柔性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證結(jié)果顯示，經(jīng)pH模型校正后，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性明顯改善。

　　該研究系統(tǒng)建立了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下汗液pH—分泌速率—葡萄糖旁細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)之間的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)框架，為運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景下無(wú)創(chuàng)連續(xù)血糖監(jiān)測(cè)提供了可行路徑。該策略亦有望拓展至其他經(jīng)旁細(xì)胞途徑轉(zhuǎn)運(yùn)的汗液生物標(biāo)志物檢測(cè)，為可穿戴無(wú)創(chuàng)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

　　上海自動(dòng)化儀表三廠團(tuán)隊(duì)研制的柔性傳感貼片，薄如一片“智能創(chuàng)可貼”，采用生物兼容膠材設(shè)計(jì)，可直接貼合于皮膚表面，適配手腕、額頭等易出汗部位。貼片內(nèi)置微流控汗液采集通道、多孔電極與無(wú)線傳輸模塊，在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景下能快速換算出可靠的血糖數(shù)值。按照?qǐng)F(tuán)隊(duì)的研發(fā)規(guī)劃，未來(lái)1至2年將完成大規(guī)模人群數(shù)據(jù)建模，隨后積極推進(jìn)產(chǎn)品落地開發(fā)。

　　上海自動(dòng)化儀表三廠相關(guān)研究成果發(fā)表在《美國(guó)科學(xué)院院刊》(PNAS)上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院國(guó)際伙伴計(jì)劃等的支持。