据麦姆斯咨询报道,近日,由伊拉克扎霍大学(University of Zakho)、苏莱曼尼大学(University of Sulaimani)和埃及坦塔大学(Tanta University)等机构组成的研究团队总结了开发无创表皮电化学葡萄糖传感器的最新进展和挑战,同时探讨了利用皮肤间质液(ISF)、汗液、泪液和唾液等生物液体检测血糖的方法,并分析了器件改进中的优势和局限性。此外,这项研究概述了血糖检测技术的未来发展方向及其提升患者生活质量的潜力。该综述以“Non-invasive wearable electrochemical sensors for continuous glucose monitoring”为题发表在Electrochemistry Communications期刊上。
继血液之后,皮肤间质液(ISF)是获取血糖水平数据准确且快速的主要来源。然而,为了在不刺破皮肤的情况下评估血糖水平,有必要将间质液从皮下组织提取到皮肤表面。反向离子电渗析(RI)可用于提取皮肤间质液中的葡萄糖浓度(如图2)。Yang等研究人员设计了一种紧凑且精确的可穿戴传感器,利用电化学微针连续监测人体间质液中的葡萄糖浓度以评估血糖水平。该产品由可重复使用的电子元件和一次性微针传感器组成(如图3)。
图2 采用RI提取葡萄糖的示意图
图3 采用差分微针及多个子组件的可穿戴葡萄糖传感器系统
综上所述,这项研究工作重点介绍了无创可穿戴葡萄糖电化学传感器的最新进展,强调其通过克服传统侵入性方法的局限性,有望变革糖尿病管理中的血糖监测方式。定期血糖监测对于糖尿病患者维持健康的血糖水平和预防致命的并发症来说至关重要。无创电化学技术利用了皮肤间质液、汗液、泪液和唾液等生物体液与血糖水平之间的相关性,但仍面临着灵敏度低、结果延迟、校准要求、不适感和皮肤刺激等挑战。另外,针对大规模样本群体的临床试验数据尚不充足,需要进一步改进以解决诸如生物液体提取不一致、表面污染以及生理参数对测量精度的影响等问题。通过使用纳米电极等手段在电化学层面提升传感器灵敏度,展现出了商业化潜力。克服灵敏度、舒适性和成本等挑战有望引领血糖监测器件的重大技术变革和市场升级。
论文链接:
https://doi.org/10.1016/j.elecom.2025.107894