传感器措施的汗水监测血糖水平

位于达拉斯的得克萨斯大学研究人员是出汗的小事努力开发可穿戴设备来监控个人的皮肤上的汗水从葡萄糖水平。

最近在一项研究发表在杂志上的传感器和执行器B:化工、莎莉尼·普拉萨德博士,教授埃里克·琼森生物工程的工程和计算机科学学院和她的合著者展示了生物传感器的能力他们用来可靠地检测和量化人类汗液中的葡萄糖。

团队曾表明,他们的技术可以检测皮质醇的汗水。

但对于糖尿病患者和糖尿病的风险,自我监测血糖,血糖,是他们条件管理的一个重要组成部分。

“健康追踪器监测心率和步数是非常受欢迎的,但可穿戴的,非侵入性的生物传感器将是非常有益的管理疾病,”普拉萨德说,塞西尔·h·和艾达绿色系统生物学教授科学。

典型的家用血糖监测需要用户获得血液样本小,通常是通过一根手指的刺痛,经常一天几次。然而,UT达拉斯textile-based传感器检测到少量的葡萄糖环境对一个人的汗水的皮肤。

“传感器机制中,我们使用相同的化学和酶促反应纳入血糖测试条,”普拉萨德说。”,但在我们的设计中,我们必须考虑环境的低容量的汗水将会出现在在手表或手腕等设备,或下一个补丁,旁边的皮肤。”

普拉萨德说,研究人员与汗水经常使用这一过程被称为电离子透入疗法,它发送一个电流通过皮肤来产生足够的汗水传感实验。然而,由于这种方法会导致皮疹和皮肤烧伤,团队寻求另一种处理少量的汗水。

他们的设计与大量的汗水不到微升,这是近似的液体量将适合大小的立方体盐晶体。

这项技术还提供了一个实时响应的数字读出。

普拉萨德和生物工程博士生Rujuta Munje,期刊文章的主要作者,注册一个现成的聚合物纺织材料在他们的葡萄糖传感器和使用UT达拉斯洁净厂房建设电子元素。原型是一种小型、灵活、杆状的设备大约一英寸长。

“我们使用已知属性纺织品和编织的设计,”普拉萨德说。“创新是我们注册的方式和定位电极到这个纺织以这样一种方式,允许一个非常小的体积的汗水通过表面有效地传播。”

典型的血糖测试条也包含一个分子,最终放大信号的化学反应带足够的注册电子监控设备。但如果用于设备,着旁边的皮肤,这些分子可以刺激,普拉萨德说,这也代表了一个挑战。

以确保这样的极少量的汗水会产生信号足够强,普拉萨德和Munje修改纺织材料的表面形貌。

“我们修改允许这种材料欺骗葡萄糖氧化酶的分子,这有效地放大信号,”普拉萨德说。“我们这样做是因为我们正在考虑可能的商业化——让这些,我们需要一个制造过程,不复杂。”

普拉萨德和Munje也能够解释人的汗水的化学变化。

“葡萄糖是一个复杂的分子监控因为其他因素可以混淆的信号,”普拉萨德说。“例如,pH值、酸度的汗液可以根据情况的不同,有很大变化。”

她指出,当个体运动或受到压力时,其它化合物的水平在他们的汗水,皮质醇和乳酸等变化,这些会干扰葡萄糖检测。

“我们已经表明,我们的技术,我们解决三个关键问题:环境汗量低,干扰其他化合物和pH值波动,”普拉萨德说

普拉萨德和Munje测试他们的原型使用人类汗液从捐赠者的样本。

尽管消费者产品基于技术仍然是过去的几年里,这个概念是与商业化开发并推广生产。

“在这一点上,我们认为这个传感器是你使用一天,扔掉的东西,我们相信它可以很容易地纳入现有的消费电子平台,”普拉萨德说。“我们非常兴奋的潜力许可这一技术。”

研究得到了塞西尔·h·和艾达绿色赋予达拉斯德州大学奖学金。

UT达拉斯和其他地方的研究人员调查了葡萄糖是否发现其他体液,如尿液和眼泪,可能是用来跟踪血糖水平,进一步消除需要侵入性血液了。例如,谷歌正在调查设计的智能隐形眼镜来衡量眼泪中的葡萄糖含量。

疾病控制和预防中心估计,在美国有2900万人患有糖尿病,8600万有前驱糖尿病。