可携式装置随时随地检测多重生物指标!体内血糖、乳酸、酒精值皆能监控

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随着生医产业逐步走向全面数位化的趋势,举凡电子病历、远端医疗应用程式、人工智能数据库等,皆全面性地带动数位化医疗的发展,其中以穿戴式装置最贴近我们的生活。

美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校(UC San Diego)近期研发出一款可携式装置,让用户可随时随地、同时且连续的监测血液中葡萄糖、酒精与乳酸值,零时差追踪个体健康状态。研究团队将研发的心血于日前发表于 Nature Biomedical Engineering 期刊中。

犹如可携式检测实验室!连续且同时检测三项生物指标

目前市面上的健康监测器,如糖尿病患者常用的连续式血糖监测仪,仅能检测单一项目。研究团队进而发想,若是能监测其他相关生物数值,如酒精值可帮助检测喝酒可能产生的低血糖、乳酸值则能帮助监控运动时肌肉疲劳的情形等,将可更有效帮助整体健康的监控。

研究团队将此电子监控装置设计为,利用微型针头(microneedles)穿刺皮肤表层以安装至皮肤上。由于针头直径十分微小,仅约毛发的 1/5 宽,因此配戴时并不会感到任何痛楚,可侦测皮肤表层细胞下流体内的生物分子,并透过无线数据发送至智慧型手机中的应用程式。

UC San Diego 近期研发出一款可携式装置,让用户可随时随地监测血液中葡萄糖、酒精与乳酸值,零时差追踪个体健康状态。(图片来源:UC San Diego 奈米生物科技实验室)

UC San Diego 奈米工程学的 Joseph Wang 教授指出:“此装置犹如皮肤上的检测实验室!可以同时且连续监测多项生物指标,让用户随时随地监测自身的健康状态。”

可抛弃式针头贴结合电子感应器,无线传输数据零时差

穿戴式装置结合了可抛弃式的微型针头与电子装置。(图片来源:UC San Diego 奈米生物科技实验室)

此穿戴式装置由微型针头贴与电子装置组成,微型针头贴为可抛弃式,可轻松与电子装置分离并置换新的针头,并有效预防电子装置直接接触人体体液;而电子装置则为可重复使用、并自带电子侦测器、无线传输器和可无线充电式电池,将其放置手机或智慧型手表的无线充电盘上即可回充电力。透过针头尖端上的酵素与体液中的血糖、酒精和乳酸产生交互作用,可产生小型电波至电子装置中的感应器中,再即时以无线传输数据至研究团队精心开发的手机应用程式。

目前此可携式装置已试用于五位自愿受试者上,并让其自由运动、用餐和饮酒。装置在试验中皆能连续不间断地监测受试者的血糖值、酒精值与乳酸值,且数值与使用市售血糖检测仪、呼气酒测气(Breathalyzer)和实验室的乳酸检测结果皆十分相似。

研究团队的下一步将会是测试与改良微型针头贴的耐用性,并尽快将其带到市面上,目前研究室已成立新创公司 AquilX 准备后续销售的程序,盼能为穿戴式医材装置写下新历史。

延伸阅读:持久又精确!FDA 核准次世代连续血糖监测系统上市

参考资料:
1. https://ucsdnews.ucsd.edu/pressrelease/multi-tasking-wearable-continuously-monitors-glucose-alcohol-and-lactate
2.  https://www.nature.com/articles/s41551-022-00887-1

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