综述：血浆或组织间液中连续钠监测的现有技术

这篇综述系统梳理了连续钠监测(CSM)领域的两大技术路径：基于微针(MN)的离子选择性电极和基于荧光(FS)的传感器技术。文章对比了两种技术在侵入性、持续监测时长和便携性方面的优劣，指出MN方案凭借微创性(TRL4-5)和穿戴便利性更接近临床转化，为需要频繁监测血钠的患者(如AVP-D患者)提供了替代传统指尖采血的新思路。

　　

引言

钠离子作为维持体液平衡的关键电解质，其血浆浓度需严格控制在135-145 mmol/L范围内。超出该范围将导致低钠血症(<135 mmol/L)或高钠血症(>145 mmol/L)，引发从恶心、肌肉痉挛到癫痫发作等一系列健康风险。传统血钠监测依赖反复静脉采血或便携式血气分析仪(如i-STAT^?1)，对需要每日多次监测的患者(如AVP-D患者)造成显著负担。

受连续血糖监测(CGM)技术启发，研究者开始探索通过测量与血浆钠浓度高度相关(约低2%)的组织间液(ISF)来实现连续监测。现有技术主要分为两大方向：穿透皮肤的微针(MN)传感器和基于荧光标记(FS)的体内传感系统。

技术路径比较

微针(MN)技术

七项研究展示了MN阵列或独立微针的设计方案，均采用全固态钠离子选择性电极原理。核心组件钠离子载体X(Na ionophore X)与四[3,5-双(三氟甲基)苯基]硼酸钠(Na-TFPB)组成的离子选择性膜，通过测量膜/ISF界面电位差(理想Nernst斜率为59.16 mV/dec)实现检测。

• MN阵列方案：如MN1/MN2采用聚苯乙烯锥形阵列(基底直径750μm，尖端10μm)，通过金/银涂层增强导电性。MN7创新性使用可膨胀的甲基丙烯酸化透明质酸(MeHA)材料，吸水后形成多孔结构提升ISF提取效率。

• 独立微针方案：MN5将传感器集成在26G空心针(直径464μm)内，MN6则采用金微丝(直径200μm)直接植入皮下。

测试显示MN4/MN5灵敏度最佳(54.4-56.08 mV/dec)，MN2率先完成户外人体试验(TRL5)。但持续监测超过24小时的可靠性、汗液干扰以及潜在皮肤刺激性仍需优化。

荧光(FS)技术

四项研究通过注射钠敏感荧光团实现监测：

• 血液循环型：FS1用红细胞膜包裹传感器延长循环时间至14天，但需配合固定式光谱设备。

• 皮下植入型：FS3/FS4分别采用p(HEMA)水凝胶和PEG封装，但传感器扩散导致有效监测仅维持1小时。FS2创新性将荧光冠醚与纹身墨水结合，但存在光漂白和汗液干扰问题。

临床转化前景

对比两种技术路径，MN方案在患者体验方面更具优势：

1. 微创性：MN穿透深度控制在600-1200μm，仅达真皮层不触及神经

2. 持续监测：MN2已实现5000秒(约83分钟)连续记录

3. 便携性：硬币大小的贴片设计参考现有CGM设备(如FreeStyle Libre 3)

FS技术虽避免皮肤穿刺，但受限于：

• 注射频率高(除FS1外需每日注射)

• 检测设备非便携

• 传感器扩散导致的信号衰减

未来发展方向

借鉴CGM发展经验，理想的CSM设备应聚焦：

1. 临床验证ISF与血浆钠的相关系数

2. 开发抗汗液干扰的封装技术

3. 延长传感器使用寿命至14天级

4. 生物相容性材料选择以降低皮肤反应

当前MN技术已展现出成为"钠离子版CGM"的潜力，有望为内分泌失调、心衰等需频繁监测血钠的患者提供更友好的解决方案。