整个3D打印生物传感器建立完成后,研究人员将微针插入小鼠皮肤实皮层。正在皮下葡萄糖的存鄙人,工做电极上的酶促反映发生H2O2,从而发生电流信号响应。该生物传感器正在缓冲溶液、等离子体和模仿ISF中显示出靠得住和不变的葡萄糖检测,微加工和电化学镀步调使传感器可以或许线性和活络地检测葡萄糖,且检测范畴获得拓宽。进一步地,将传感器插入小鼠皮肤实皮层,传感器正在小鼠或被打针胰岛素的环境下,可以或许精确地持续及时监测小鼠皮下的葡萄糖程度。
正在这项研究中,研究团队史无前例地展现了一个集成的用于持续监测一般和糖尿病小鼠皮下葡萄糖的微针生物传感安拆。该生物传感安拆对缓冲溶液、血浆和模仿 ISF 中的葡萄糖进行了靠得住和不变的检测,微细加工和电化学电镀步调使传感器可以或许线性且活络地检测葡萄糖,检测范畴广。此外,将传感器插入小鼠皮肤实皮层,传感器正在摄入食物或打针胰岛素的环境下,持续及时精确监测皮下葡萄糖程度。论文同时指出,虽然这些研究成果很有但愿,但仍需要进一步的研究来帮帮阐明微针布局和皮肤厚度正在持续体内监测糖尿病中的感化。
大学课题组的研究工做设想并利用面投影微立体光刻3D打印手艺打印了9×9的微针阵列,单个微针的布局为锥形。微针阵列确保工做电极和皮肤之间有脚够的接触面积,通过减小器件尺寸,构成不变的传感器-皮肤界面。微针生物传感器采用双电极布局,包罗普鲁士蓝涂层的Au工做电极和Ag/AgCl计数器/参比电极。每个电极占领必然的微针阵列,利用磁控溅射正在微针概况镀上Au或Ag,Ag/AgCl层由Ag层的氯化感化获得,Au电极上的普鲁士蓝涂层采用电镀工艺制得。最初,将葡萄糖氧化酶固定正在传感器的Au工做电极上。
近日,大学杨莉、崔悦课题组初次展现了集成微针的生物传感器对糖尿病的持续监测。该传感器采用3D打印手艺、电镀工艺和酶固定化步调制制。将该传感器插入小鼠皮肤实皮层,对一般或患有糖尿病的小鼠皮下葡萄糖程度的监测无效精确。尝试成果表白,该传感器取贸易血糖仪的检测成果程度相当。这项研究工做无望为糖尿病的持续监测和医治供给无效的路子,同时也为皮下电子设备的根本研究斥地新的道。
然而,从医学角度来看,这些设备可能不合用于糖尿病监测,由于血液中的葡萄糖程度取这些液体中的葡萄糖程度之间的相关性因分歧人群样本而异,从而发生不精确的糖尿病监测。间质液 (ISF) 是一种由细胞包抄的小体积隔室,可接收毛细血管中的。因而,它包含丰硕的心理和代谢消息,并供给对患者健康形态的洞察。
曾经证明 ISF 中的葡萄糖程度取血糖程度具有极好的相关性。曾经有几种贸易皮下葡萄糖传感器用于持续监测糖尿病,例如 G6(Dexcom,San Diego,USA)、Freestyle Libre(Abbott,Chicago,USA)和 Guardian(Medtronic,Northridge,USA)。这些传感器凡是依托皮下植入长度为数至十毫米的针型生物传感器来持续监测血糖程度约 1 周。然而,这些贸易传感器有几个错误谬误,包罗皮肤痛苦悲伤、针灸惊骇症和过敏 。因而,很是需要一种降服这些错误谬误的方式。
持续血糖监测 (CGM) 能够加强糖尿病办理;通过及时领会血糖波动环境来调整医治方案,该手艺可用于削减住院、节流医疗费用、最大限度地削减无效药物操纵、生命。汗水、唾液和眼泪是用于无创糖尿病监测的有吸引力的体液,而且曾经开辟了用于丈量这些液体中葡萄糖的各类生物传感安拆。
请关心3D科学谷的系列。相关增材制制范畴的深度分解,糖尿病是一种风行慢性代谢性疾病,3D科学谷为业界供给全球视角的增材取智能制制深度察看,是灭亡的次要缘由之一。通过及时领会血糖程度波动环境来调整医治方案,持续血糖监测可加强糖尿病办理,而且能够降低传染的可能性,微针系统正在糖尿病的持续和及时监测方面有着庞大的前景,削减无效药物的利用从而生命。知之既深,可削减住院次数并节约医疗费用,其可正在不触及痛点的环境下达到实皮,有着更高的平安性。具有多种临床表示和并发症,行之则远,