最近，以韓國首爾大學(xué)Dae-HyeongKim教授為首的研究團(tuán)隊(duì)在《NatureNanotechnology》發(fā)表了文章，報(bào)告了基于石墨烯的可穿戴設(shè)備在糖尿病治療領(lǐng)域的新用途。糖尿病人需要長期監(jiān)控血糖水平并服用藥物，目前的常見的測血糖方法大都需要抽取血液，麻煩且有健康風(fēng)險(xiǎn)。Kim等人發(fā)明的這種可穿戴貼片，貼在皮膚上，通過測量人體汗水中的葡萄糖含量來檢測血糖水平，不會造成任何創(chuàng)傷，而且還能夠通過皮膚輸送治療糖尿病的藥物。（Agraphene-basedelectrochemicaldevicewiththermoresponsivemicroneedlesfordiabetesmonitoringandtherapy.Nat.Nanotechnol.,DOI:10.1038/nnano.2016.38）

該團(tuán)隊(duì)之所以決定檢測汗水里的葡萄糖含量，是因?yàn)橐郧暗难芯恳呀?jīng)證明汗水中的葡萄糖含量可以被用來評估血糖的水平。這個新的器件采用了氟聚合物Nafion層吸收汗水，并將其轉(zhuǎn)移到相關(guān)的傳感器上，而這些傳感器正是基于修飾過的石墨烯。該團(tuán)隊(duì)在石墨烯中摻入金原子，并用電化學(xué)活性材料來使其功能化。在這種可穿戴貼片的葡萄糖傳感器中，葡萄糖氧化酶與葡萄糖反應(yīng)生成過氧化氫，而這種物質(zhì)可以與該摻雜石墨烯相互作用并產(chǎn)生電信號，該電信號與葡萄糖的含量成一定比例。該貼片還包含了pH傳感器和溫度傳感器，以幫助確保葡萄糖傳感器的信號能準(zhǔn)確地反映汗水中葡萄糖的水平。葡萄糖傳感器的信號可以被傳送到一個分析模塊上，然后用無線方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)捷敵鼋K端，比如智能手機(jī)。

當(dāng)兩個健康志愿者使用貼片時，其測得的血糖水平與市售血糖儀的結(jié)果相吻合，包括餐后血糖暫時升高的情況。該可穿戴貼片的另一部分是給藥模塊，包括刺入皮膚的1毫米長的聚合物微針陣列。每個微針都由糖尿病藥物二甲雙胍和可溶性聚合物聚乙烯吡咯烷酮混合制成。這些微針都在表面涂有一層十三烷酸，防止這些微針溶解。微針陣列頂部有一層由金和石墨烯網(wǎng)組成的“加熱器”（見下圖n），可以熔融十三烷酸涂層，于是微針就會溶解并釋放出糖尿病藥物。在糖尿病小鼠實(shí)驗(yàn)中，這種該可穿戴貼片可以為小鼠提供足夠的二甲雙胍，使動物過高的血糖水平在6小時內(nèi)降低50％以上。

巴斯大學(xué)的RichardGuy認(rèn)為該貼片的葡萄糖傳感器比給藥模塊更接近實(shí)用，這是因?yàn)閷?shí)際應(yīng)用中的給藥模塊，其微針陣列需盡可能小，這就意味著研究人員們必須找到一種糖尿病藥物，能在微針?biāo)軘y帶的低劑量下也有良好的降糖效果。Guy也指出，葡萄糖傳感器也需要解決校準(zhǔn)問題，如何確保在使用中長時間的保證讀數(shù)的精確。

不過，Guy還是認(rèn)為該可穿戴貼片令人印象深刻。他在一篇專門的評論中說，糖尿病治療的最佳方式是采用一個非侵入性的方法來監(jiān)測和控制血糖水平，而這項(xiàng)研究成果使得科學(xué)家們向這個目標(biāo)更進(jìn)一步。