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測血糖不用再扎手指!眨眼之間「分分鐘搞定」|Science子刊

測血糖不用再扎手指!眨眼之間「分分鐘搞定」|Science子刊

事實上,這個概念並不是第一次提出,早在2014年,谷歌就宣布正在開發一種葡萄糖檢測隱形眼鏡,但直至目前,尚未完成開發。

最新這一突破是由UNIST的材料科學與工程學院的Jang-ung Park教授和UNIST的電氣與計算機工程學院的Franklin Bien教授聯合成均館大學先進材料科學與工程學院的Jung Heon Lee教授所完成。

為了解決隱形眼鏡不適的問題,Park教授和他的研究小組推出了一種新型智能隱形眼鏡,它使用由高度可拉伸和透明材料製成的電極。這款清晰靈活的「鏡頭」還包含一個葡萄糖感測器,可將電信號發送至LED。藉助這款感測器,患者可以使用眼鏡中的嵌入式無線天線實時地傳輸健康信息。

據研究團隊介紹,這款創新的智能隱形眼鏡,柔軟而有彈性,只有少數小的剛性部件,儘可能讓佩戴者舒適。

「這些智能隱形眼鏡由透明納米材料製成,因此不會妨礙佩戴者的視線,」第一作者Jihun Park教授說道,「隱形眼鏡內的組件圍繞邊緣排列,遠離瞳孔。它們由一個葡萄糖感測器,一個朝外的小型綠色LED,一個天線和一個整流器組成,全部由超細柔性典型連接。天線和整流器接收來自發射器的射頻信號,並將其轉換成為葡萄糖監測器和LED供電所需的微量電力。因此智能隱形眼鏡感測器不需要單獨的電源。」

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如上圖所示,激活LED像素的電源和葡萄糖感測器通過天線無線傳輸到眼鏡。在淚液中檢測到閾值以上的葡萄糖濃度之後,LED像素就關閉了。來源: Usage Restrictions

目前,研究小組已經成功地在活兔身上通過非侵入性體內測試。兔子在反覆眨眼時沒有顯示出任何異常行為,當葡萄糖濃度超過閾值時,LED像素被關閉。此外,在無線操作過程中,這種智能隱形眼鏡仍然可以穩定地保持眼睛的溫度,不需要額外加熱。

儘管該裝置尚未在人體中進行測試。研究小組表示:「智能隱形眼鏡在活體兔子的體內測試結果,為未來在人眼中使用進行無創健康監護提供了實質性承諾。」 研究結果發表在1月25日的《Science Advances》雜誌上。

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DOI: 10.1126/sciadv.aap9841

「我們的智能隱形眼鏡提供了一個無線、連續和無創監測生理狀況的平台,以及檢測與眼部和其他疾病相關的生物標誌物的平台,」Park教授說。 「它還提供了在其他領域擴展適用性的潛力,比如用於藥物輸送等智能設備。」

強生公司葡萄糖監測部門前任首席科學家John L. Smith對此卻不是太樂觀,他表示:在柔性隱形眼鏡上構建電路令人印象深刻,但是,眼淚中的葡萄糖並不能足夠可靠的反映血液中的血糖水平。為了防止血糖升高或降低到危險水平,糖尿病患者必須注意他們的飲食,有時還會注射胰島素。這就是為什麼準確的血糖數是非常關鍵的。所以必須要以極高的可靠性來做血糖測量,不然可能會讓人們受到傷害。

研究人員表示,儘管在人類身上應用這款隱形眼鏡,可能還有一段路要走,但研究結果證明了概念的可行性。

參考資料

The latest glucose-sensing smart contact lens still has a long way to go

New smart contact lens for diabetics introduced

Smart contact lens helps diabetics monitor blood sugar levels

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