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发明了葡萄糖感应隐形眼镜

2019-05-28

  血液检测是检查血糖水平的标准选项,但是一项新技术可以通过隐形眼镜进行非侵入性检测,该隐形眼镜可以检测血液中的葡萄糖水平。

  “没有非侵入性方法可以做到这一点,”休斯顿大学的研究员Wei-Chuan Shih表示,他与UH和韩国的同事一起开发了该项目,该项目在高影响力期刊Advanced Materials中有所描述。“它总是需要抽血。不幸的是,这是最先进的技术。”

  但是,葡萄糖是光学传感的一个很好的目标,特别是对于所谓的表面增强拉曼散射光谱,Shih是电子和计算机工程的副教授,他的实验室NanoBioPhotonics集团致力于通过纳米等离子体激光实现光学生物传感。

  这是一种替代方法,与基于拉曼光谱的非侵入性葡萄糖传感器Shih相比,开发为博士学位。麻省理工学院的学生。他拥有两项与使用激光直接探测皮肤组织相关的技术专利,以提取有关葡萄糖浓度的信息。

  该论文描述了一种微型器件的开发,该器件由堆叠在金膜顶部的多层金纳米线构成,并使用溶剂辅助的纳米转移印刷生产,优化了表面增强拉曼散射的使用,以利用该技术的能力检测小分子样品。

  表面增强拉曼散射 - 以印度物理学家拉曼(CV Raman)命名,他在1928年发现了这种效应 - 使用有关光如何与材料相互作用来确定构成材料的分子特性的信息。

  研究人员说,该装置通过在纳米结构内产生“热点”或窄间隙来增强技术的传感特性,从而增强了拉曼信号。

  研究人员创造了葡萄糖传感隐形眼镜,以展示该技术的多功能性。隐形眼镜的概念并非闻所未闻 - 谷歌已经提交了多传感器隐形眼镜的专利,该公司称其也可以检测眼泪中的葡萄糖水平 - 但研究人员表示这项技术还有其他一些应用。

  “应该注意的是,葡萄糖不仅存在于血液中,而且还存在于眼泪中,因此通过使用隐形眼镜型传感器精确监测人眼泪中的葡萄糖水平可以是非侵入性葡萄糖监测的替代方法,”研究人员写道。

  “每个人都知道我的眼泪很多,”施说。“问题是,你是否有一个能够挖掘它的探测器,以及它对于真正的诊断有多重要。”

  除了Shih之外,论文的作者还包括韩国高等科学技术研究所的Yeon Sik Jung,Jae Won Jeong和Kwang-Min Baek; 韩国科学技术研究所的Seung Yong Lee和UH的Md Masud Parvez Arnob。

  虽然非侵入式葡萄糖传感只是该技术的一个潜在应用,但Shih说它提供了一种证明该技术的好方法。“这是要解决的重大挑战之一,”他说。“这是大海捞针挑战中的一针。”

  科学家们知道葡萄糖存在于眼泪中,但Shih表示泪液葡萄糖水平与血糖水平的关系尚未确定。他说,更重要的发现是该结构是使用表面增强拉曼散射光谱的有效机制。

  虽然传统的纳米加工技术依赖于硬质基板 - 通常是玻璃或硅片 - 但Shih表示,研究人员需要一种灵活的纳米结构,这种结构更适合于可穿戴电子产品。他说,分层的纳米阵列是在硬质基底上生产的,但却被剥离并印刷在柔软的触点上。

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