智能手機外殼隨時隨地提供血糖監(jiān)測

加州大學圣地亞哥分校的工程師開發(fā)了一款智能手機外殼和應用程序，可以讓患者更容易記錄和跟蹤他們的血糖讀數，無論他們是在家還是在旅途中。

目前，檢查血糖水平對于患有糖尿病的人來說可能是一個麻煩，特別是當他們每次離開家時必須隨身攜帶血糖監(jiān)測試劑盒時。

“集成血液葡萄糖感應到智能手機將不再需要為患者攜帶單獨的設備，”帕特里克·名士，在加州大學圣地亞哥分校電氣和計算機工程教授說。“另一個好處是可以自動存儲，處理并將血糖讀數從手機發(fā)送到護理提供商或云服務。”

這種名為GPhone的設備是Mercier，nanoengineering教授Joseph Wang及其在加州大學圣地亞哥雅各布斯工程學院的同事開發(fā)的一種新概念概念便攜式葡萄糖傳感系統(tǒng)。Wang和Mercier分別是加州大學圣地亞哥分校可穿戴傳感器中心的主任和聯(lián)合主任。他們的團隊發(fā)表了生物傳感器和生物電子學的著作。

GPhone有兩個主要部分。一個是纖薄的3D打印外殼，適合智能手機，并在一個角落上有一個永久的，可重復使用的傳感器。第二部分包括小型，一次性使用的酶包裝顆粒，磁性附著在傳感器上。這些顆粒裝在一個3D打印的觸控筆內，該觸控筆連接在智能手機外殼的側面。

要進行測試，用戶將首先拿出觸筆并將顆粒分配到傳感器上 - 此步驟激活傳感器。然后，用戶將血液樣本放在上面。傳感器測量血糖濃度，然后通過藍牙將數據無線傳輸到定制設計的Android應用程序，該應用程序在智能手機屏幕上顯示數字。測試大約需要20秒。然后，丟棄使用過的顆粒，停用傳感器直到下一次測試。在需要重新填充之前，手寫筆可以容納足夠的顆粒進行30次測試。印刷電路板使整個系統(tǒng)能夠使用智能手機電池。

顆粒含有稱為葡萄糖氧化酶的酶，其與葡萄糖反應。該反應產生可由傳感器電極測量的電信號。信號越大，葡萄糖濃度越高。該團隊在已知葡萄糖濃度的不同溶液上測試了該系統(tǒng)。在多次測試中結果都是準確的。

該設計的一項關鍵創(chuàng)新是可重復使用的傳感器。在該團隊開發(fā)的先前葡萄糖傳感器中，酶被永久地構建在電極頂部。問題是幾次使用后酶消失了。傳感器將不再工作，必須完全更換。將酶保持在單獨的顆粒中解決了這個問題。

印刷電路板。圖片來源：加州大學圣地亞哥分校

“這個系統(tǒng)用途廣泛，可以很容易地修改，以檢測其他物質，用于醫(yī)療保健，環(huán)境和國防應用，”王說。系統(tǒng)存儲大量數據，以便用戶可以長時間跟蹤他們的讀數。但是，價格存在折衷。雖然可重復使用的葡萄糖傳感器和3D打印部件價格低廉，但在當今的葡萄糖監(jiān)測套件中，再填充顆粒可能比測試條略貴。

該團隊設想有一天將葡萄糖傳感直接集成到智能手機而不是智能手機中。這項工作目前處于概念驗證階段。接下來的一些步驟包括測試實際血液樣本和最小化樣本量 - 當前原型每次測試使用至少十幾滴樣本，因此研究人員的目標是將其降低到通常從手指刺中提取的量。他們還計劃在應用程序中添加一項功能，發(fā)送電話警報，提醒用戶檢查他們的血糖。