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Guocolight传感器可透过皮肤测量血糖水平

发布时间:2020-02-03 04:52:34 阅读: 来源:镰刀厂家

导读:在瑞士有十二分之一的婴儿属于早产。如果低血糖在这些早产儿内持续发展超过一个小时,将可能影响到大脑发育。为了防止这一点,婴儿的血糖水平需要被定期测量,而直到现在,这都意味着不可避免地采取血液样本。 (文/智能家居世界网特邀记者 JIM)在瑞士有十二分之一的婴儿属于早产。如果低血糖在这些早产儿内持续发展超过一个小时,将可能影响到大脑发育。为了防止这一点,婴儿的血糖水平需要被定期测量,而直到现在,这都意味着不可避免地采取血液样本。

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定期在敏感时间段内连续地采集血液是不可能的,因为失血和压力将会太大。由瑞士国家科学基金会、瑞士材料实验所和苏黎世大学医院资助的一个项目,他们将联手开发传感器“Glucolight”——可透过皮肤测量血糖水平,而无需任何的血液采集。

虽然皮肤传感器已经存在,但他们必须在使用前被校准,这意味着皮肤的渗透值需要被知道。为了建立这个值,血糖值必须通过测量血液样本和皮肤上的葡萄糖浓度来确定。基于这些数据,就可以计算出渗透率来校准传感器。

Glucolight将备份早产婴儿的血液样本,利用传感器的新型测量技术使得血糖水平可以被永久监控,其中包括几个部分:一个由苏黎世大学医院开发的微量透析测量头,配备由瑞士材料实验所开发的“智能”膜、一个光源、一个泵和一个同样由苏黎世大学医院开发的微流体芯片荧光计。

该智能电子探针膜包含了被称为spiropyrans的特殊染料分子。如果紫外线光束照射到这些spiropyran分子上的话,将会改变分子的化学结构使其变为电子(极性)。使用可见光照射时,他们又回到原始的、中立的结构。因此,如果使用紫外线照射的话,薄膜就将“打开”,葡萄糖分子通过膜从皮肤扩散就相对容易。如果用可见光照射的话,又将大大减少葡萄糖分子通过膜。

该测量设备还包括一个有粘性的测量头,大小约3厘米,将其贴敷在婴儿的皮肤上并使用可见光照射;一些葡萄糖分子从皮肤通过膜扩散出去。在膜的另一侧,葡萄糖与流体混合,通过泵穿过微流体芯片,同时酶被添加其中来促发反应。在反应期间将出现荧光,荧光计将进行测量,同时计算机使用读数来计算葡萄糖浓度,然后利用紫外线来重复这一过程。而后电脑使用这两个不同的读数来计算早产儿的血糖水平。

研究人员在2014年中期为Glucolight提出了专利申请,同时第一个临床研究计划于2015年在苏黎世大学医院进行。然而,在Glucolight的应用成为标准之前还需要数年的时间。瑞士材料实验所和苏黎世大学医院目前正在与传感器工业生产的合作伙伴进行谈判。在未来,研究人员还设想将Glucolight应用到其他领域,例如糖尿病。

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