糖尿病是一种代谢性疾病,并伴随着多种并发症(心血管和神经退化等)。持续的血糖监测为加强糖尿病管理,及时了解血糖水平波动情况来调整诊治方案具有新的的临床意义。传统的治疗方法为依靠扎手指采血测量血糖,和服用口服降糖药或人工注射胰岛素来调节高血糖。这些传统的采样和注射方法通常伴随着疼痛、操作不便并存在潜在消息的风险,不能持续跟踪血糖波动和及时调节糖尿病。
利用微针系统在糖尿病的持续和实时监测方面有着巨大的前景,其可在不触及痛点的情况下到达真皮,并且可以降低消息的可能性,有着更高的安全性。可利用微针同步连续监测葡萄糖、钾离子和钠离子等多种生化指标,更有利于深入理解糖尿病的发展机制,指导糖尿病的治疗和并发症预防。以血糖的监测为例,这类基于微针的诊疗系统一般将葡萄糖氧化酶固定在传感器的Au工作电极上,在皮下葡萄糖的存在下,工作电极上的酶促反应产生H2O2,从而产生电流信号响应,从而间接监测血糖浓度。
糖尿病治疗集成系统提供了先进的技术来调节糖尿病,但在准确性、长期监测和微创性方面仍然面临严峻的挑战。受动物咀嚼系统的特点和功能的启发,研究者提出了一种智能精确管理糖尿病的仿生微针治疗平台(MNTP)。其由微型电路支持,该电路使用微针阵列按需穿透皮肤,提取间质时尚(ISF)以同时检测葡萄糖和生理离子,以及实现皮下胰岛素输送。此外,利用混合碳纳米材料功能化的内置表皮传感器并提取间质流体也使得在富氧环境中进行检测成为功能,这一特点解决了植入电极引起的生物安全问题和体内“缺氧”问题。研究显示,MNTP能够准确检测葡萄糖和离子,并输送胰岛素以调节高血糖。
智能双激素闭路控糖透皮微针贴片的设计也取得了显著进展。胰岛素和胰高血糖素由胰腺动态平衡分泌,在调节血糖水平中起着至关重要的作用。通过设计一种智能双激素闭路控糖透皮微针贴片,可以同时调节这两种激素的水平,从而更有效地控制血糖。这种贴片采用微针技术,可以在皮肤表面无创地输送药物,同时监测血糖水平,为患者提供个性化的治疗方案。
总之,微针贴片在糖尿病的监测和管理方面具有巨大的潜力。通过实时监测血糖水平,患者可以更好地了解自己的身体状况,并根据需要调整治疗方案。此外,智能双激素闭路控糖透皮微针贴片的设计也为糖尿病的治疗带来了新的希望,有望实现更精确、更有效的血糖控制。

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