医学前沿丨NTU创新突破:穿戴式水凝胶激光器,托托科技助力快速血糖检测创可贴

糖尿病作为一种日益普遍的慢性疾病,全球范围内的患者数量正以惊人的速度增长。根据国际糖尿病联盟(IDF)的最新数据,全球糖尿病患者已超过4.6亿,预计到2045年将达到7亿。糖尿病的管理关键在于血糖水平的持续监测,以避免血糖过高或过低带来的健康风险。传统的血糖监测方法通常依赖于指尖采血,这一过程不仅给患者带来疼痛和不便,也限制了监测的频率。许多患者因为害怕疼痛而避免频繁检测,这无疑增加了血糖控制不当的风险。因此,开发一种无痛、快速、准确的血糖监测方法一直是医学界和科研机构的重要目标。

 

南洋理工大学的科研团队正是在这样的背景下,经过多年的研究和实验,成功研发出了这款创可贴型穿戴薄膜水凝胶激光器。其独特的设计在于:三维交联的水凝胶聚合物作为粘附层,它不仅能够紧密贴合皮肤,还能允许小分子从人体组织渗透到谐振腔模式谐振器界面上。这种设计使得激光器能够与人体皮肤形成良好的接触,从而实现对汗液中代谢物的直接监测。

图源联合早报  新加坡南洋理工大学电机与电子工程学院助理教授陈又诚(左起)带领同院博士生聂宁愿和研究员房国成博士一同研发一款新型创可贴,仅需两分钟就可通过人体汗液检测血糖等指标。

 

CNA等新加坡多家媒体对此进行了报道,标志着这一创新技术在医疗健康领域的重大进展。这种创可贴的使用简单,患者只需将其贴在皮肤上,即可在极短的时间内获得血糖读数,无需传统的指尖采血。这一技术的推出,预示着糖尿病管理可能即将进入一个全新的时代,患者可以更加轻松地监控自己的血糖水平,从而更好地控制病情。

 

来自CNA报道

 

研发&优势

检测血糖的工作原理是通过分析佩戴者汗水中的葡萄糖分子,利用先进的生物传感器技术,快速准确地检测出血糖水平。这一技术的应用,不仅减少了患者的痛苦,也大大提高了检测的便利性和频率,有助于患者更好地管理自己的血糖。

 

在实验室的研发过程中,研究团队面临了诸多挑战。他们需要确保激光器的灵敏度和选择性,以便准确检测出汗液中的微量代谢物。为此,他们对水凝胶和胆甾型液晶(CLC)微滴液进行了特殊修饰,以提高其对特定代谢物的响应能力。通过不断的实验和优化,研究团队最终实现了高灵敏度和选择性的监测目标。

图源联合早报 图中检测乳酸,尿素,葡萄糖的标志物颜色对应依次为:绿色,红色,黄色

 

论文链接:https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c00979

 

作为概念验证,研究团队在人体皮肤上展示了波长多路复用传感和原型。这一成果不仅证明了激光器在实际应用中的可行性,也为未来的商业化和临床应用奠定了坚实的基础。这项技术的潜在应用非常广泛,它不仅可以用于糖尿病患者的血糖监测,还可以扩展到其他慢性疾病的监测。

 

这款创可贴的问世,不仅展示了南洋理工大学在生物医学工程领域的强大实力,也为全球的糖尿病患者带来了新的希望。它在提高患者的生活质量的同事,还有助于患者更早地发现血糖异常,从而预防糖尿病并发症的发生。

 

实践&前景

此外,这项技术的应用前景不仅限于糖尿病患者的自我监测,它还可以扩展到更广泛的健康监测领域。例如,通过分析汗水中的其他生物标志物,如乳酸,尿素等,可以监测其他慢性疾病的早期迹象。这将为个人健康管理带来全新的模式,使得预防性医疗成为可能。

 

图源网络

 

合作&共赢

值得一提的是,承载胆甾型液晶(CLC)的微流道芯片,是使用托托科技无掩膜光刻机制作而成。托托科技的无掩膜光刻机以其高精度、高灵活性的特点,为这款创可贴的研发提供了强有力的技术支持。这一成果不仅证明了托托科技技术的先进性,也展示了托托科技在生物医学检测领域的应用潜力。

 

托托科技一直致力于为全球的科研机构和高科技企业提供最优质的产品和服务。我们的光刻设备不仅在半导体制造领域有着广泛的应用,也在生物医学、微流控技术、微机电系统(MEMS)等多个领域发挥着重要作用。

信息来源:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.4c00979

 

南洋理工大学的这一创新成果,是医学检测技术发展史上的重要里程碑。它不仅为糖尿病患者带来了福音,也为未来的医疗健康领域指明了新的方向。随着科技的不断进步,它让我们看到了科技在改善人类生活方面的无限潜力。我们期待这款穿戴式水凝胶激光器能够尽快进入市场,为全球的患者带来更加便捷、舒适的健康监测体验。我们有理由相信,未来将有更多这样的创新技术问世,为人类健康带来更多的可能性。

 

托托科技也期待与更多的科研机构和企业合作,共同推动科技的发展,为人类健康和社会进步贡献力量。我们相信,通过不断的创新和努力,我们能够开启更加美好的未来。

2024-09-13 14:10