【引言】
糖尿病已经成为威胁现代人健康和生命的重大慢性疾病。2015年全球共有超过4亿糖尿病患者，中国糖尿病患者人数超1亿，位居全球首位。通过“扎手指”取血测量血糖的方法具有一定的疼痛感，影响糖尿病病人的生活质量和自我监测长期依从性。目前的无创连续血糖监测方法无法直接测量血液中葡萄糖，在准确性、便利性以及完全无创性等关键问题上仍未突破。
【成果简介】
近日，来自清华大学的冯雪教授（通讯作者）等人在Sci. Adv.上发表了一篇关于无创血糖监测的文章，题为“Skin-like biosensor system via electrochemical channels for noninvasive blood glucose monitoring”。该工作利用类皮肤柔性传感技术建立了新的无创血糖测量医学方法，为解决无创血糖动态连续监测提供了一条新途径，实现了医学意义上在人体皮肤表面的无创血糖测量，并具有医疗级精度。相关内容被《科学进展》媒体团队（Science Advances Press Package Team）推荐给《纽约时报》《华尔街日报》《经济学人》等国际知名媒体。12月21日，国际电气与电子工程师协会（IEEE）的旗舰出版物《科技纵览》（IEEE Spectrum）对该论文率先进行了专题报道，来自普渡大学和青少年糖尿病研究基金会 （JDRF）的研究人员给予高度评价。
冯雪教授的研究团队结合多年的可延展柔性电子器件研究经验，发展了基于力学-化学耦合原理的电化学双通道无创血糖测量方法，利用可以与人体自然共型贴附的柔性电子器件，对皮肤表面施加不会引起皮肤不良反应的电场，通过离子导入的方式改变组织液渗透压，调控血液与组织液渗透和重吸收平衡关系，驱使血管中的葡萄糖按照设计路径主动、定向地渗流到皮肤表面。基于力学原理在1.2微米厚的薄膜上制备了具有四层功能层的类皮肤生物传感器。通过制备器件表面微结构实现了纳米级厚度的电子介体电化学沉积，利用基于液体表面张力和蒸发毛细力的仿生液滴转印方法，将多层超薄生物传感器从制备基底上无损地剥离下来，实现整体厚度只有3.8微米的类皮肤柔性生物传感器的制备。
这篇文章介绍了基于力学-化学耦合原理设计的电化学双通道法，实现在皮肤表面施加电场的方式调控皮下组织液的渗透压，无创地驱动血液中葡萄糖外流并被提取到皮肤表面，利用类皮肤柔性电子生物传感器进行共型贴合和精准测量，实现了医疗级的血糖监测精度。该成果将无创血糖测量方法与类皮肤生物传感器结合在一起，实现了力学、化学、材料、电子、医学等多学科的交叉。同时，该研究为糖尿病患者实现无创连续血糖监测提供了一种新方法，为全球数以亿计的糖尿病患者的治疗与慢性疾病的管理带来了福音。
