科学研究

时间:2026-10-21  信息来源:纺织新材料与先进加工全国重点实验室   作者:曾强  点击率:

全国重点实验室徐卫林院士团队发表医工交叉领域可穿戴式微针血糖监测研究成果

近日,纺织新材料与先进加工全国重点实验室徐卫林院士团队与华中科技大学同济医学院附属同济医院陈孝平院士团队张伟教授合作,在国际学术期刊Nature Communications上发表了题为“Regenerable, closed-loop, nonenzymatic continuous glucose monitoring enabled by in situ electrochemical interfacial alkalinization”的研究论文。武汉纺织大学为第一完成单位,全重2024级博士研究生曾强为论文第一作者,徐卫林院士、夏良君教授和张伟教授为论文共同通讯作者,论文全体作者均采用中文署名。徐卫林院士提出了一种基于电化学界面微环境调控的可穿戴式非酶血糖监测新策略,集成了微针技术、电化学传感与智能反馈控制系统,为微创连续血糖监测提供了新思路。

连续血糖监测是糖尿病精准管理和个性化健康监测的重要技术。与传统指尖采血检测相比,基于组织间液的连续血糖监测能够动态反映人体葡萄糖水平的变化趋势,具有微创、可穿戴等优势。目前,商业化连续血糖监测设备主要依赖酶催化反应,但酶的活性易受到温度、氧气及长期使用环境的影响。非酶电化学传感技术具有无需生物酶参与、催化材料稳定性较好等潜在优势,但多数高活性非酶葡萄糖电极需要在碱性条件下工作,而人体组织间液通常呈近中性状态。因此,在不改变人体正常生理环境的前提下,如何实现高效且稳定的非酶葡萄糖检测,是该领域面临的重要科学与技术挑战。

图1 腕戴式微针血糖监测平台的设计与工作原理

针对这一难题,研究团队研制了一套腕戴式空心微针血糖监测平台。该系统集成双通道空心微针阵列、微型负压提取装置、可拆卸式传感盒及无线电子控制模块,能够主动提取皮肤组织间液,并将其输送至独立的电化学检测区域,实现组织间液采集、界面环境调控、葡萄糖检测和数据无线传输的一体化。与传统将传感电极直接集成于微针表面的方案不同,该设计将皮肤接触区域与电化学反应区域进行空间分离,使局部碱化过程限制在外部传感盒内,有助于降低对皮肤组织的潜在影响。同时,传感盒采用模块化设计,可独立拆卸、清洗和更换,为降低器件使用成本及实现重复使用提供了可能。

论文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-026-78619-1


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