可再生腕戴式中空微针平台用于闭环非酶组织间液葡萄糖监测

《Nature Communications》：Regenerable, closed-loop, nonenzymatic continuous glucose monitoring enabled by in situ electrochemical interfacial alkalinization

　　

摘要

组织间液（ISF）中的连续葡萄糖监测对糖尿病管理具有重要意义，但酶基传感器可能丧失活性，而许多非酶替代方案在碱性介质中才表现最佳活性。本文提出了一种可再生的腕戴式中空微针平台，用于闭环非酶组织间液葡萄糖监测。通过负压将组织间液提取至可拆卸的传感器卡匣中，将组织界面与电化学传感室分离，从而实现冲洗和重复使用。短暂的阴极电势步骤可触发金-铂/镍泡沫电极上的析氢反应（HER），通过电化学反应在局部生成碱性界面，以支持后续的葡萄糖氧化反应（GOR）。集成的pH反馈调控HER-GOR反应顺序。体外和体内研究证明，该平台可在大鼠中实现快速的组织间液提取和准连续葡萄糖监测，并在一名人类参与者中展示了初步可行性。本研究展示了局部微环境调控作为一种在接近中性的组织间液中实现碱性依赖性葡萄糖电催化策略的范例。