美國加州大學圣地亞哥分校(UCSD)的研究人員正努力地邁向感測器技術的神圣目標——非侵入式血糖檢測。該校工程學院(Jacobs School of Engineering)的一支研究團隊開發出一種生物相容的墨水，能夠與葡萄糖等多種化學物質發生反應，從而創造出臨時的感測器。

 

隨著1980到2011年之間第二型糖尿病(Type 2)診斷數量倍增，血糖監測已成為感測器與生物科技研究人員最喜愛的研究主題了。根據美國舊金山NPR旗下子公司KQED的調查報告，血糖自測市場目前約有80億美元的規模。

 

UCSD研究人員的方法是在市售的原子筆中填進混合石墨與酶的墨水，石墨具有導電性，而酶則用于檢測葡萄糖。接著，他們將這些墨水畫在皮膚上的導電貼紙薄層，含墨水的貼紙連接至兩側電極，在適度施加電壓后，測量傳送至藍牙臂帶上的電流。以藍牙啟動的臂帶能夠與移動設備進行通信。

 

對于一般的糖尿病患者來說，這似乎是一套復雜的系統，該校研究生Amay Bandodkar表示，目前病患所用的血糖監測系統十分令人痛苦且價格昂貴。糖尿病患者平常使用時必須一天刺破自己的手指四五次，而每個試紙費用約1美元，監測成本可能很快地就會高到難以控制。

 

“如果我們有一種可重復使用的血糖試紙，成本將會降低許多，”Bandodkar說。“我們正試著制造這種可再生的血糖試紙，讓病患能夠快速地在電極上畫一層酶，然后再將其擦去。”

 

UCSD的研究團隊希望能進一步降低墨水的成本，這主要是由于價格昂貴的酶所造成的。Bandodkar表示，由于酶的生命周期僅能穩定2-3周，因而也減緩了消費者的使用。

 

“2-3周的時間對于實際的應用來說并不足夠，而且還得保持系統盡量地簡單以及具有生物相容性。這至少必須要能提供半年的穩定性，”他說。“我們正在努力進一步讓酶在室溫或高溫下保持穩定。然而，我們目前還未能解決這個問題，因為酶是這種墨水最重要的組成份子，也是最脆弱的部份，”他補充說。

 

Bandodkar的研究團隊也是UCSD可穿戴感測器中心的一部份，目前正與另一組研究團隊密切合作，共同開發節能的無線通信設備。另一組研究團隊正致力研發可從感測器傳送資料到手機或筆記本電腦的無線藍牙設備。Bandodkar表示，這項墨水研究計劃的終極目標將是在手機上直接整合感測器。

 

除了測量血糖水平以外，Bandodkar說這種智能墨水以及合適的酶也能用于檢測其他化學物質。例如，乳酸可用于測量身體活動后的氧化應力。目前測試乳酸應力的方法仍是侵入式的，而且需要進行許多小型測試。