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血糖檢測,采用光固化3D打印技術讓它變得更簡單
來源: | 作者:proaa29a3 | 發布時間: 2020-03-30 | 141 次瀏覽 | 分享到:
  血糖檢測是對糖尿病診斷的一個非常重要的基本手段。常規的檢測方法是采用手指針扎取血,再對血樣進行檢測。這是一種間歇性的檢測方法,而且每次檢測都需要針扎手指取血,受時間限制,不方便,也會為病患帶來一定的痛苦。隨著技術的發展,醫學上有了采用皮下植入連續檢測血糖的方法,同時可以通過電子技術和胰島素注射泵進行信號連接,在血糖升高的時候,自動向體內注射一定劑量的胰島素。今天我們來看看一種科學家剛研發的更加先進的技術,它采用非常簡單的方式就能夠直觀地檢測血糖。

左圖:常規的血糖檢測方法 

右圖:皮下植入的連續血糖檢測方式

  血糖檢測是檢測血液里面的葡萄糖含量,而這個葡萄糖其實不僅存在于血液中,也存在于人體的其他生理液體中,包括細胞間質液,尿液、汗液、唾液和眼液中等。因此,傳統的血糖檢測也可以通過對其他生理液體中葡萄糖濃度的檢測來實現。

健康人體和糖尿病患者生理液體中葡萄糖濃度對比及pH值





  今天我們要介紹的,是愛爾蘭和澳大利亞的科學家聯合研發的,一種采用3D打印技術結合熒光材料而制作的方便、快捷的對葡萄糖的檢測技術。通過這一技術,如果血糖含量高,檢測設備在407nm波長紫外光照射下就會發出強的熒光(446nm波長),而血糖低時,發出的熒光強度就低,非常直觀、方便、快捷,而且對人體不會有任何痛苦。


  這里所使用的熒光材料,是一種被稱作溶劑綠7(英文名pyranine)的化學物質。溶劑綠7的熒光性能取決于和其配對的有機硼酸狀態。葡萄糖本身是一種含有多個羥基的多醇物質,當葡萄糖中的羥基和硼酸相結合形成酯的狀態下,溶劑綠7在紫外照射下就會發出熒光。而當硼酸沒有被羥基反應的狀態下,溶劑綠7則不會發出熒光。這個葡萄糖和硼酸的反應是可逆的,從而可以達到檢測葡萄糖的濃度的目的。



  但是這些物質需要一個載體才能實現其功能,這里就要提到之前多次講到的一個材料,甲基丙烯酰胺凝膠(英文簡稱GelMA)。在用UV膠讓你的傷口快速愈合慎入!閱讀可能會產生嚴重不適!但你會了解UV光固化如何深入改變人類生活兩篇文章中都提到了這種神奇的物質,它是一種可光固化的凝膠,能夠在UV光照下面發生反應,形成內部網狀交聯結構從而具有很好強度,同時能夠大量吸水。

  以GelMA為主體,再輔以其他光固化原材料,如丙烯酸(AA),丙烯酰胺(Acrylamide),2-丙烯酸羥乙酯(HEA),甲基丙烯酸(MAA),DMAEMA和DMAPMA等,加上光引發劑Irgacure D-2959,就得到了可以進行光固化3D打印的基礎材料。再添加上熒光材料溶劑綠7,有機硼酸,以及水,可用于打印最終對糖敏感的水凝膠熒光材料的完整配方就得到了。

用于打印具有熒光特性水凝膠材料的配方組成

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