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#NEWS 隱形眼鏡也能監測生理糖濃度

  提到血糖檢測,許多人的印象仍是傳統刺針採血檢測,既麻煩又擾人。其實,為了改善舒適度,研究者一直努力尋找可靠的非侵入檢測方式。近年來智慧型穿戴裝置因著其便利性、即時性監測等特點,在心律、活動量檢測的智慧手錶、手環取得不錯的市場反應後,許多企業與研發單位亦打算應用在血糖檢測。但在裝置的便攜性和準確度等方面,仍有其值得改善之處。

  幾天前,Science Advances 上刊載了關於隱形眼鏡在生醫檢測上的技術應用突破,對於智慧穿戴裝置的未來發展無疑又是一大進展 [1]。事實上,早在 2003 年,隱形眼鏡智慧穿戴裝置的開發上已有許多研發團隊的投入,其中甚至包含 Google 在內的大企業參與競逐 [2]。然而,仍有許多技術問題需要克服:如 Google 與瑞士製藥企業諾華 (Novartis) 過去預期在 2016 年進行臨床試驗、2019 年進行產品上市的合作計畫,因故傳出延遲而尚無結果;目前市面上也尚未有成熟的產品推出 [3]。

  這次南韓蔚山科學技術院 (UNIST) 的研究團隊採用了新的複合奈米結構和設計,利用柔軟而具備良好伸展性的隱形眼鏡鏡體,製作出高舒適度且不傷眼的隱形眼鏡裝置。同時,研究團隊採用相同於與眼睛原始光線折射率的設計,以達到良好的清晰度,其中的微型檢測裝置亦不會阻礙到正常的視覺成像。血糖偵測的部分,他們應用麴黴屬的葡萄糖氧化酶,在與淚液中葡萄糖反應後,產生氫離子濃度的變化,進而影響電阻值。從電阻值的相對偵測中,再推算出葡萄糖含量,達到連續性的即時監測。除此之外,這項技術的無線傳輸與 LED 指示燈的設計,可以免去額外的大型儀器做訊號接收和處理的麻煩和花費,並且能維持隱形眼鏡裝置的溫度,不會因突然的溫度變化造成眼睛的傷害。在使用者糖濃度正常狀態下,隱形眼鏡上的 LED 指示燈會維持明亮;而當使用者淚液中的糖濃度檢測超出預警值,隱形眼鏡上的 LED 指示燈便會關閉,在使用上顯得即時而便利。

  目前這項研究已經在實驗兔上成功測試,且無明顯的不良反應;研究團隊預期未來除了對糖濃度的檢測外,也能推展到其他生理和疾病相關生物因子的檢測或藥物傳遞的應用上。然而,關於淚液中的糖濃度與血糖濃度的關聯,尚有研究學者提出質疑,且目前研究相關的人體試驗尚未進行,檢測技術到商品化的過程也仍需後續進一步的研發努力 [4, 5]。即便現今仍存在許多關卡需要克服,科技發展卻也往往在一次次的突破和發現中推進;關於穿戴式智慧裝置的應用和未來發展,仍然很值得我們期待。

原文連結: https://goo.gl/VBYBhb 圖片來源:原始研究論文

參考資料:

  1. Park, J., Kim, J., Kim, S., Cheong, W. H., Jang, J., Park, Y., … Park, J. (2018). Soft, smart contact lenses with integrations of wireless circuits, glucose sensors, and displays. Science Advances4(1), eaap9841. doi:10.1126/sciadv.aap9841
  2. 蔣維倫 | 台灣數位文化協會. (2016, January 4). 血汗淚的交織史–用眼淚感測血糖的智慧型隱形眼鏡. Retrieved from https://scitechvista.nat.gov.tw/c/sZyi.htm
    Sci-Tech Vista 科技大觀園
  3. Taylor, N. P. (2017, March 2). Novartis chairman: Google smart lens is a high-risk project | FierceBiotech. Retrieved from https://goo.gl/7AMM3F
  4. Becker, R. (2018, January 24). The latest glucose-sensing smart contact lens still has a long way to go. Retrieved from https://goo.gl/TvAoMW
  5. Emma stein. (2018, January 29). 韓科學家開發新智慧隱形眼鏡,無痛、即時監測葡萄糖水平. Retrieved from https://goo.gl/78PK6e

撰文│ 藍冠鈞
審稿│ 謝典戰

About the author

藍冠鈞

藍冠鈞

目前就讀於京都大學醫學研究科博士班,碩士畢業於交大分醫所,興趣研究領域為幹細胞與再生醫學、癌症生物學與生物資訊;曾為交大iGEM代表隊成員,並參與生技新創團隊。期許在資訊龐大繁雜的現今,以社群媒體之力量分享與推廣科研領域新知,並凝聚國際與社會之各式議題的關注;並期望於科學研究的同時,不忘社會關懷與國際認知,與各路夥伴前輩一同盡己所能貢獻社會。