纸传感器消除了糖尿病测试的刺痛

Sahika Inal，Shofarul Wustoni和Eloise Bihar（lr）检查了一组喷墨打印传感器。

使生物活性酶能够在喷墨印刷的严苛条件下生存的技术为糖尿病血糖水平的常规血液筛查指戳提供了一种有前途的替代方法。由KAUST领导的团队使用这种方法来制造可测量人体唾液中葡萄糖浓度的一次性设备。

pH敏感纸条通常用于测试液体是酸性还是碱性。研究人员现在正在努力应用相似的原理来创建可快速指示疾病生物标记物的纸张传感器。这种方法的关键是用低成本塑料替代传感器中的传统电子电路，这些塑料可以快速大量生产。

生物科学家Sahika Inal与电气工程师Khaled Salama和材料科学家Derya Baran合作，使用喷墨技术生产对生物流体中糖浓度低敏感的传感器。

该团队使用由导电聚合物制成的商用油墨，将微细电极图案印刷到光面纸上。接下来，他们在微小电极的顶部印刷了一个包含酶（葡萄糖氧化酶）的传感层。可用葡萄糖和酶之间的生化反应产生易于与血糖水平相关的电信号。

KAUST的博士后研究员，该研究的第一作者埃洛伊斯·比哈尔（Eloise Bihar）说：“纸是多孔的，这给印刷溶于水中的导电墨水和生物墨水带来了挑战。” “打印酶也很棘手-它对温度变化，墨盒上施加的电压和墨水的pH值敏感。”

一支由KAUST领导的小组开发了一种技术，该技术可使生物活性酶在严格的凹版印刷条件下生存。

在优化了酶的印刷条件之后，研究人员又遇到了另一个障碍。尽管诸如汗液或唾液之类的液体含有足够的糖以用于监测，但它们还含有诸如抗坏血酸之类的分子，它们会干扰导电聚合物。用能防止大多数干扰物种中存在的负电荷的nafion聚合物膜覆盖传感器，可以仅测量志愿者唾液样本中的相关葡萄糖水平。

实验表明，表面涂层使传感器具有空前的保质期-如果将其保存在密封袋中，则该酶可以保持活性和活性达一个月。这些结果鼓励团队通过将不同的酶掺入传感层来扩展这种方法的功能。

Inal说：“优化永远不会止于工程，因此我们正在努力使该系统更强大，以检测生物流体中的其他代谢物。” “我们还希望将印刷和自供电的能量设备集成到传感器中，从而为我们提供一个更加用户友好的平台，从而消除了外部电池或电线。”

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