對(duì)于糖尿病患者來(lái)說(shuō)，血糖監(jiān)測(cè)儀是監(jiān)測(cè)血糖的重要工具。當(dāng)前一代的這些生物傳感器通過(guò)插入皮下組織的薄金屬絲來(lái)檢測(cè)葡萄糖水平，皮下組織是儲(chǔ)存大部分身體脂肪的皮膚最深層。

醫(yī)療技術(shù)公司Biolinq正在開(kāi)發(fā)一種新型的葡萄糖傳感器，這種傳感器不會(huì)深入真皮，真皮是位于皮下組織上方的皮膚中間層。該公司的“intradermal”生物傳感器利用淺層皮膚的代謝活動(dòng)，使用一系列電化學(xué)微傳感器測(cè)量皮膚表面下的葡萄糖和體內(nèi)其他化學(xué)物質(zhì)。

Biolinq首席執(zhí)行官Rich Yang表示，Biolinq本月早些時(shí)候剛剛完成了一項(xiàng)關(guān)鍵的臨床試驗(yàn)，該公司計(jì)劃在年底將該設(shè)備提交給美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)。4月，Biolinq獲得了5800萬(wàn)美元的資金，用于支持其完成臨床試驗(yàn)并隨后提交給美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局。

Yang說(shuō)，Biolinq的葡萄糖傳感器是“世界上第一個(gè)完全自主的皮內(nèi)傳感器”。雖然其他血糖監(jiān)測(cè)儀需要智能手機(jī)或其他讀取器來(lái)收集和顯示數(shù)據(jù)，但Biolinq包括一個(gè)LED顯示屏，用于顯示用戶(hù)的血糖何時(shí)在健康范圍內(nèi)（由藍(lán)光指示）或高于該范圍（黃光）。Yang說(shuō)：“我們通過(guò)同步連續(xù)監(jiān)測(cè)葡萄糖、鉀離子和鈉離子等多種生化指標(biāo)，更有利于深入理解糖尿病的發(fā)展機(jī)制，指導(dǎo)糖尿病的治療和并發(fā)癥預(yù)防?！?（除去實(shí)時(shí)反饋，用戶(hù)還可以將長(zhǎng)期數(shù)據(jù)加載到智能手機(jī)上，方法是將其放在傳感器旁邊，比如Abbott的FreeStyle Libre，另一種葡萄糖監(jiān)測(cè)儀。）

Biolinq希望該方法能夠影響使用傳感器的個(gè)人行為的可持續(xù)變化。該設(shè)備有意放置在前臂上部，使其清晰可見(jiàn)，因此用戶(hù)無(wú)需手動(dòng)檢查閱讀器即可立即收到反饋。Yang釋說(shuō)：“如果你喝一杯橙汁或蘇打水，你會(huì)看到它從藍(lán)色變成了黃色?！?這可以幫助用戶(hù)更好地了解他們的行為——比如喝含糖飲料——是如何改變血糖的，并采取措施減少這種影響。

Biolinq的設(shè)備由一系列微針組成，這些微針使用半導(dǎo)體制造技術(shù)蝕刻在硅片上。該行業(yè)面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)是確保微傳感器不會(huì)在如此小的規(guī)模內(nèi)損壞。Yang說(shuō)，Biolinq引入的關(guān)鍵工程見(jiàn)解是利用半導(dǎo)體制造來(lái)制造生物傳感器。重要的是，硅“在這種規(guī)模下比鈦和鋼更硬”。

微型化可以在更接近皮膚表面的地方進(jìn)行傳感，那里有高水平的代謝活動(dòng)。Yang說(shuō)，這使得淺層深度非常適合監(jiān)測(cè)葡萄糖以及其他重要的生物標(biāo)志物。由于這種多功能性，再加上傳感器陣列的使用，正在開(kāi)發(fā)的設(shè)備還可以監(jiān)測(cè)乳酸，這是肌肉疲勞的一個(gè)重要指標(biāo)。Yang說(shuō)，通過(guò)增加第三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，酮（當(dāng)身體燃燒脂肪時(shí)產(chǎn)生），Biolinq的目標(biāo)是“基本上在一個(gè)芯片上擁有一個(gè)代謝面板”。

使用傳感器陣列也會(huì)產(chǎn)生冗余，在一個(gè)傳感器出現(xiàn)故障或變得不準(zhǔn)確時(shí)提高設(shè)備的可靠性。Yang說(shuō)，血糖監(jiān)測(cè)儀在佩戴過(guò)程中往往會(huì)漂移，但有了多個(gè)傳感器，漂移可以得到更好的控制。

Yang說(shuō)，自動(dòng)顯示器的一個(gè)缺點(diǎn)是電池壽命的消耗。在第一代設(shè)備中，電池壽命將生物傳感器的磨損時(shí)間限制為5天。Biolinq的目標(biāo)是在其目前正在開(kāi)發(fā)的第二代中，通過(guò)使用針對(duì)低功耗而優(yōu)化的定制芯片，而不是現(xiàn)成的組件，將連續(xù)磨損時(shí)間延長(zhǎng)到10天。

Yang還表示，該公司已經(jīng)收集了近100萬(wàn)小時(shí)的人體表現(xiàn)數(shù)據(jù)，以及包括商業(yè)血糖監(jiān)測(cè)儀和靜脈血樣本在內(nèi)的比較器。Biolinq的目標(biāo)是首先獲得美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局的批準(zhǔn)，用于2型糖尿病患者，然后擴(kuò)展到其他醫(yī)學(xué)適應(yīng)癥。

來(lái)源：IEEE電氣電子工程師學(xué)會(huì)

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