现代文明中，随着物质的丰富、生活工作习惯的改变和饮食结构的变化，糖尿病已经成为一种不断增长的全球性的公共健康问题。为了应对这种疾病，除了药物治疗与生活习惯控制之外，血糖的实时监测也极为重要，对整个疾病的预防以及治疗都有着至关重要的作用。然而，目前的监测手段需要采集患者血样，频繁的刺破皮肤采集血样对患者带来了很多创伤，也使得患者倾向于规避这种重要的监测。
　　近日，英国巴斯大学的研究者设计了一种基于石墨烯传感器的非侵入式的皮肤贴片，用于透过皮肤测量血糖水平，并将成果发表于NatureNanotechnology。研究将石墨烯薄膜应用在了基于微型像素传感器阵列的贴片中，并利用反离子电渗透技术，让细胞间质液中的葡萄糖透过毛囊直接采集测量，并能够在数小时内连续动态监测血糖水平。石墨烯由于其优秀电学和力学性能，其本身对人体皮肤无害并且兼具柔性贴合与超薄透明的特性，使其成为了这种贴片传感器的理想材料。这项技术的重点之一就是通过单独的毛囊，利用阵列中的每个小型传感器来监测皮肤内部和皮肤之间在血糖提取方面的变化性，在无需血样校准的情况下，增加了测量的准确性。另一方面，这种小型的传感器利用小电流，通过把药物释放中常常应用到的离子电渗透进行反向操作，通过改变离子流，让细胞间质液中的葡萄糖透过毛囊来到皮肤表面，再被石墨烯传感器捕获之后，与传感器上的葡萄糖氧化酶发生反应，生成过氧化氢，并产生相应的电信号。最终信号强度与血糖浓度成正比，从而计算出精确的血糖值。

图1：单个的石墨烯阵列传感器的设计理念与侦测模式。

图2：石墨烯阵列传感器的实物展示与性能测试。

　　目前，研究通过在猪和志愿者的皮肤上进行了贴片测试，成功的准确检测出了血糖水平，并且其监测范围符合目前糖尿患者的血糖变化区间。最终有望开发出一种低成本、可穿戴的传感器，并帮助糖尿病患病风险更好的治疗糖尿病或者降低患病风险。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41565-018-0112-4
Luca Lipani, Bertrand G. R. Dupont, FloriantDoungmene, Frank Marken, Rex M. Tyrrell, Richard H. Guy & Adelina Ilie. Non-invasive,transdermal, path-selective and specific glucose monitoring via agraphene-based platform. Nature Nanotechnology, 2018 DOI:10.1038/s41565-018-0112-4

来源：OIL实验室