“葡萄糖”为糖尿病的持续监测和治疗提供有效途径 北京大学崔悦课题组研制出微针生物传感装置

今天，聚焦化工小新为大家分享来自化工仪器网的《为糖尿病的持续监测和治疗提供有效途径 北京大学崔悦课题组研制出微针生物传感装置》。

糖尿病是一种流行慢性代谢性疾病，具有多种临床表现和并发症，是死亡的主要原因之一。连续血糖监测可加强糖尿病管理，通过及时了解血糖水平波动情况来调整治疗方案，可减少住院次数并节约医疗费用，减少无效药物的使用从而挽救生命。

但是，持续葡萄糖测试的痛苦就是每次将手指针刺采血来检测，十分不方便。并且目前可以使用连续的葡萄糖检测装置十分昂贵，需要将传感器嵌入通过粘合剂固定在适当位置的皮肤中。

时至今日，其实已有不少学者开发出了用于糖尿病监测的微针生物传感器。如18年WSU 研究团队开发了一种3D打印血糖监测仪，其稳定性和灵敏度，均优于传统制造方法；21年奥地利理工学院团队与In-Vision合作，联合利用高分辨率DLP 3D打印技术制造出了一系列聚合物微针，能够用于微创、痛苦较少的连续血糖监测。然而，这些传感器的血糖检测范围仍然有限，这使得对血糖水平高的患者的监测不准确，且对实时的葡萄糖浓度的反映不够灵敏。此外，目前尚未有相关传感器将工作电极、参比电极和计数电极集成在同一芯片中。

近日，北京大学崔悦课题组首次展示了集成微针生物传感装置对糖尿病的连续监测。该装置采用3D打印工艺、电镀工艺和酶固定化步骤制造。将该装置插入小鼠皮肤真皮层，对正常或糖尿病小鼠皮下葡萄糖水平的监测具有准确的传感性能。

该工作设计并使用面投影微立体光刻技术打印了9×9的微针阵列，微针阵列确保工作电极和皮肤之间有足够的接触面积，通过减小器件尺寸，形成稳定的传感器-皮肤界面。在整个传感器构建完成后，将微针插入小鼠皮肤真皮层，在皮下葡萄糖的存在下，工作电极上的酶促反应产生过氧化氢，从而产生电流信号响应。该生物传感装置会显示出可靠和稳定的葡萄糖检测，微加工和电化学镀步骤使传感器能够线性和灵敏地检测葡萄糖，且检测范围得到拓宽。进一步地，将传感器插入小鼠皮肤真皮层，传感器在小鼠进食或被注射胰岛素的情况下，能够准确地连续实时监测皮下葡萄糖水平。

该工作的检测结果与商业血糖仪的检测结果水平相当。这项研究有望为糖尿病的监测和治疗提供有效的途径，同时也为皮下电子设备的基础研究开辟道路。相关研究结果以“Continuous monitoring of diabetes with an integrated microneedle biosensing device through 3D printing”为题发表于《Microsystems & Nanoengineering》。

微针生物传感器件整体方案及材料表征

好了，关于“葡萄糖”为糖尿病的持续监测和治疗提供有效途径 北京大学崔悦课题组研制出微针生物传感装置就介绍到这。