Microsystems & Nanoengineering | 光学智能手表结合等离激元纳米,无创汗液血糖监测医工学人

Microsystems & Nanoengineering | 光学智能手表结合等离激元纳米,无创汗液血糖监测

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新型“光学智能手表”:无创汗液血糖监测新突破

全球数亿糖尿病患者依赖连续血糖监测(CGM)控制病情,但主流设备需皮下穿刺,带来不适与感染风险。近期,一支多学科团队在《Microsystems & Nanoengineering》发表研究,开发出集成功能化等离激元纳米柱阵列的“光学手表”原型,实现无创汗液血糖监测。

传统电化学传感器难以应对汗液中极低的葡萄糖浓度(仅为血液的百分之一)。该研究采用表面增强拉曼散射与等离激元检测技术,以镀银硅纳米柱阵列形成“金属森林”,产生强烈电磁场增强,将分子光学信号放大数百万倍。经4-巯基苯硼酸功能化修饰的纳米柱,可精准捕捉葡萄糖分子,引发光谱信号改变。

将复杂光学系统微型化,打造出手表大小的设备,以紧凑型LED替代激光器,集成微型光谱采集模块,实现便携检测。该技术无需化学标签,直接读取分子结合光谱变化,延长传感器寿命,且在生理浓度范围内展现高灵敏度。

尽管原型技术亮眼,但商业化仍面临汗液与血糖延迟、分泌率干扰及纳米基底稳定性等挑战。随着技术进步,未来有望实现无创血糖监测,让糖尿病患者告别扎针痛苦。