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糖尿病患者监测血糖的纸传感器

科学家开发了一次性纸基传感器,可以测量唾液中的葡萄糖浓度,为糖尿病患者每天监测血糖水平的无痛替代品铺平了道路。PH敏感纸条通常用于测试液体是酸性还是碱性。研究人员现在正致力于应用类似的原理来创建快速指示疾病生物标志物的纸传感器。

这种方法的关键是用低成本的塑料代替传感器中的传统电子电路,这种塑料可以快速、大量地制造。

沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)的一个小组使用喷墨技术制造了对生物液体中的小糖浓度敏感的传感器。

利用一种由导电聚合物制成的商业墨水,该团队将微型电极图案打印到光滑的纸张上。他们在微小的电极上印刷了一个含有葡萄糖氧化酶的传感层。

可用葡萄糖和酶之间的生化反应产生了容易与血糖水平相关的电信号。“纸是多孔的,这使得打印溶于水的导电和生物墨水变得很困难,”KAUST博士后研究员埃洛伊斯·比哈尔说。比哈尔说:“打印这种酶也很棘手--它对温度、墨盒上的电压和墨水的pH值的变化很敏感。”

虽然体液,如汗液或唾液,含有足够的糖分用于监测目的,但它们也含有抗坏血酸等分子,这些分子会对导电聚合物产生电干扰。

在传感器上涂上一层nafion聚合物膜,可以排斥大多数干扰物种中存在的负电荷,从而只测量志愿者唾液样本中相关的葡萄糖水平。

实验表明,表面涂层给传感器带来了前所未有的保质期--如果将酶储存在密封袋中,它可以保持活力和活性一个月。这些结果鼓励团队通过将不同的酶结合到传感层来扩展这种方法的能力。

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