小巧“硬币”大显神通！Science子刊：我国科学家开发出用于糖尿病管理的下一代可穿戴连续血糖监测系统

利用日新月异的科技促进人类健康是全球趋势，这也推动了生物医学工程研究的蓬勃发展。最近，来自中国香港大学、浙江大学和广州医科大学的研究人员开发出了一种连续血糖监测（continuous glucose monitoring, CGM）系统，它不仅小巧便携，还可能彻底改变糖尿病的管理方式。

相关研究结果近期发表在Science Advances期刊上，论文标题为“Coin-sized, fully integrated, and minimally invasive continuous glucose monitoring system based on organic electrochemical transistors”。

在香港大学电气与电子工程系Shiming Zhang教授的领导下，这种名为OECT-CGM的新型CGM系统采用硬币大小的紧凑设计，集成了最先进的生物传感器、微创工具和水凝胶。想象一下，你手腕上佩戴的不仅仅是一个时尚的饰品，而是一个能够实时监测血糖水平的高科技“健康守护者”。

核心技术：有机电化学晶体管

这种OECT-CGM系统的核心部分是有机电化学晶体管（organic electrochemical transistor, OECT）。OECT就像一个超级放大器，能够显著提高信号的清晰度，远远超过传统的电化学传感器。这意味着它可以提供更准确、更可靠的血糖读数，这对于有效管理糖尿病至关重要。

OECT-CGM系统还包括一个微针阵列，用于皮下葡萄糖采样。这些微针非常细小，几乎感觉不到疼痛和不适，解决了现有CGM设备的主要缺点之一。传统CGM设备需要将较长的针插入皮下，常常引起不适，而OECT-CGM系统则大大提升了用户的舒适度。

此外，OECT-CGM系统使用了一种粘弹性和扩散性水凝胶，可以稳定皮肤与设备之间的接口，确保生物传感器在使用过程中保持安全有效。这种水凝胶就像一种“黏合剂”，让设备牢牢贴合在皮肤上，不会轻易脱落。

OECT-CGM系统的概念和设计原则

图片来自Science Advances, 2024, doi:10.1126/sciadv.adl1856

高灵敏度与可靠性

这种集成设备中的OECT实现了创纪录的高灵敏度，是身体为中心的医疗保健领域的一项重大技术进步。在啮齿动物测试中，其性能与目前市场上的商用CGM不相上下。Zhang教授说：“与传统CGM相比，这种完全集成的可穿戴设备有望增强抗噪能力、可靠性和可穿戴性。”

未来展望

研究者相信，他们的研究将推动目前可穿戴生物传感器的发展，尤其是在具有挑战性的复杂环境中。例如，在有明显运动伪影和环境噪音的环境中使用表皮可穿戴设备。他们下一步将进一步改进这种OECT-CGM系统，并探索它在多种医疗环境中的潜在应用。

Zhang教授补充说：“这项开创性的研究不仅展示了我们的创新能力，也为可穿戴健康监测技术树立了新的标准。我们为改善糖尿病患者生活质量所做的不懈努力从这一卓越成就中可见一斑。”（生物谷Bioon.com）

参考资料：

Jing Bai al. Coin-sized, fully integrated, and minimally invasive continuous glucose monitoring system based on organic electrochemical transistors. Science Advances, 2024, doi:10.1126/sciadv.adl1856.