新設備能即時監測體內血糖濃度

以色列理工學院近日發佈公報說，該校研究人員與同行聯合開發出一種新型可穿戴設備，能實時監測糖尿病患者體內血糖水平和藥物濃度，研究成果已發表於英國《自然 · 通訊》雜誌。

據介紹，當前糖尿病治療面臨的難題之一是如何有效監測患者的血糖水平及體內藥物濃度。傳統方法通常具有侵入性、操作複雜且無法連續追蹤生理變化等問題。大多數治療方案採用“一刀切”的給藥模式，未能顧及個體在代謝、藥物吸收與反應等方面的差異。

研究團隊開發出一款由微針陣列、納米酶傳感器、智能手機連接模塊與專屬應用程序組成的可穿戴系統。微針輕微刺入皮膚表層，能夠通過皮膚間質液持續監測血糖水平以及常用糖尿病藥物二甲雙胍的體內濃度，相關數據可經藍牙傳輸至手機應用程序，實現疾病與用藥狀態的同步感知和管理。一旦發現關鍵變化，系統可自動提醒患者或醫護人員。

除了通過化學方式感知變化的參數外，該設備還集成了超聲換能器，能夠測量血壓、動脈僵硬度和脈搏波速度。這些都是心血管健康的關鍵指標，可通過皮膚無創獲取，從而實現連續追蹤且無不適感。該系統還包括柔性印刷電路板、電源單元和無線資料傳輸模組，能夠與外部設備進行即時通信，以便進行分析和顯示。

在糖尿病小鼠實驗中，這套系統監測結果與傳統方法高度一致，且能測出傳統設備未能發現的波動。研究團隊進一步利用該系統建立了個體化藥代動力學模型，揭示同一劑量的二甲雙胍在不同個體中受年齡、體重、代謝影響的作用差異，有助於優化劑量，提升療效。

公報說，這一系統不僅適用於糖尿病，還可推廣至其他對藥物劑量要求嚴格的慢性疾病治療管理，只需調整傳感化學機制即可適配不同病症。

糖尿病是一種長期代謝性疾病，會擾亂人體調節血糖的能力。如果控制不當，可能引發心血管疾病、腎臟損傷和神經功能障礙等併發症。連續血糖監測儀等設備已經改進了患者追蹤血糖和管理胰島素治療的方式。但僅靠血糖水準並不能反映全部情況。糖尿病會影響多個生理系統（代謝系統、血管系統和心臟系統），而這些系統之間存在複雜的相互作用。

擴展可穿戴監測技術的嘗試一直面臨挑戰。目前大多數系統僅限於單一參數監測，或者需要多個獨立設備。有些還涉及侵入性操作，不適合日常使用。可穿戴感測器領域的最新創新，包括微創微針和無創超聲成像技術，正開始克服這些障礙。

水 登