“纹身”传感器无创监控血糖

向 云

（西南大学化学化工学院，重庆400715）

“纹身”传感器无创监控血糖

向 云*

（西南大学化学化工学院，重庆400715）

糖尿病是目前最广泛的现代生活方式疾病之一。糖尿病患者需要对血糖进行实时监控以减少并发症。常规血糖检测采用手指针刺或静脉穿刺血液采样的方法进行，给患者带来了一定的痛苦，而且难以实现血糖的实时监测。最近，美国加州大学圣地亚哥分校Joseph Wang教授实验室报道了一种新的无创监控血糖的“纹身”传感器[1]，这一研究成果发表于近期美国 Analytical Chemistry杂志上。

该方法基于反向离子电渗透（Reverse ionotophoresis）原理[2]将皮肤细胞间液中的葡萄糖提取到葡萄糖氧化酶/普鲁士蓝修饰的传感电极上，通过计时电流法进行检测。该传感器由阳极和阴极两个部分组成。阳极和阴极分别通过丝网印刷的方式分别将Ag/AgCl（参比电极及反向离子电渗透电极）导电浆液，普鲁士蓝碳浆（工作电极）和绝缘浆印刷到纹身纸基底上，再将葡萄糖氧化酶和壳聚糖混合液涂覆到工作电极表面后用琼脂糖水凝胶盖住电极构建传感器。在进行血糖检测时，将所构建的“纹身”传感电极转移到皮肤表层，在两个反向离子电渗透电极之间施加一特定电压，皮下组织中的Cl-和Na+分别向两极移动，形成一个从皮肤表层经过皮下组织再回到皮肤表层的直流电流通道。Na+在迁移过程中将皮下组织液中的中性葡萄糖分子携带到阴极部分进行检测。将该传感器应用于7名志愿者进行血糖检测，所得到的实验结果与使用Accu-Chek Aviva Plus商业化血糖仪检测血糖结果基本一致。该方法在检测过程中仅有极小的电流（0.2 mA/cm2）通过皮肤表层，属于无创血糖检测，并且传感器成本低廉（~几美分）。目前，该实验室正致力于解决传感器供电、数字化信号处理及其与可穿戴设备之间无线通信等方面的问题，以期该传感器能进行血糖的持续、实时监控。

[1]Bandodkar A,Jia W,Yard1mc1C,et al.Tattoo-basednoninvasive glucose monitoring:a proof-of-conceptstudy[J].Analytical Chemistry,2015,87(1):394-398.

[2]Tierney M,Kim H,Burns M,et al.Electroanalysis of glucose in transcutaneously extracted samples[J].Electroanalysis,2000,12(9):666-671.

国家自然科学基金资助项目（21275004,21275119）

*通信联系人，E-mail:yunatswu@swu.edu.cn