糖尿病的管理需要胰島素治療、管理飲食，監(jiān)測血糖水平以及進(jìn)行有規(guī)律的體力活動。目前研究人員正在多方面尋找治療和或可能治愈I型和II型糖尿病的方法，比如從從死藤水（ayahuasca）中分離化學(xué)成分以治療I型糖尿病、使用干細(xì)胞逆轉(zhuǎn)II型糖尿病等。根據(jù)市場研究和咨詢公司GlobalData的預(yù)測，全球I型糖尿病的治療市場預(yù)計將從2013年的66億美元，增長一倍至2023年的135億美元。
近日，美國俄勒岡州立大學(xué)的工程師使用一種名為電流體動力噴射（electrohydrodynamic jet）的3D打印技術(shù)，改進(jìn)了通常供I型糖尿病患者使用的葡萄糖傳感器。改進(jìn)后的葡萄糖傳感器成本更低、效果更好、患者用起來更加舒適。
為了創(chuàng)建這種新型傳感器，研究人員用微觸點打印和蝕刻將金膜刻在襯底上。
什么是電流體動力噴射（electrohydrodynamic jet）3D打印技術(shù)
電流體動力噴射打印的工作方式類似一臺普通的2D噴墨打印機(jī)，但它使用專門的材料制造出尺寸更加精細(xì)的墨滴。例如，在俄勒岡州，工程師正在一種生物材料，如酶，來代替墨水。該技術(shù)將被用于制造一個使用單一入口點的“人工胰臟”，只用一個導(dǎo)管，以改進(jìn)需要四個入口點的現(xiàn)有系統(tǒng)。目前，帶四個入口點的系統(tǒng)需要做成一種皮帶的形式戴在腰部。
“這項技術(shù)，以及在此基礎(chǔ)上的其它應(yīng)用可能會改善病人的健康、舒適度和糖尿病管理等工作。”俄勒岡州立大學(xué)的化學(xué)工程副教授Greg Herman說。它可以通過提供持續(xù)恒定地監(jiān)測血糖濃度，配合可提供胰島素和胰高血糖素的便攜式輸液泵，把患者的血糖維持在安全水平。
該研究小組得到了美國國立衛(wèi)生研究院（NIT）的支持，并將其發(fā)現(xiàn)發(fā)表在了《ECS固態(tài)科學(xué)與技術(shù)雜志（ECS Journal of Solid State Science and Technology）》上。
如果不仔細(xì)地控制血糖水平，I型糖尿病可導(dǎo)致嚴(yán)重的健康并發(fā)癥，包括視網(wǎng)膜病變、失明、神經(jīng)病變、腎臟和心臟疾病等。
研究人員說，這種新系統(tǒng)也可以幫助確診為II型糖尿病的患者。而且除了檢測血糖之外，它還具備進(jìn)行其它生物測量的能力。
使用這種新技術(shù)的優(yōu)點
改進(jìn)后的裝置侵入性更小，使用了較少的處理步驟，避免了浪費(fèi)，成本更低、更精確。“這些都是一次性的裝置，只能連續(xù)使用一周左右，然后就需要更換。”Herman補(bǔ)充道。“使用其它制造方法可能造成高達(dá)90%的材料浪費(fèi)。”
新的電流體噴射工藝中的一個重要的部分是塑料基片的使用，這種塑料基片有保鮮膜那么細(xì)，工程師主要用它把傳感器綁在導(dǎo)管上。
“使用傳統(tǒng)的方法把這些傳感器做在這樣的塑料薄膜上具有很大的難度，但是我們發(fā)現(xiàn)，3D打印的方法簡化了工藝，并導(dǎo)致成本要低得多。”俄勒岡州立大學(xué)的電氣工程教授John Conley說。
目前，俄勒岡州立大學(xué)已申請技術(shù)專利。同時，俄勒岡州波特蘭市的Pacific Diabetes Technologies公司正在商業(yè)化該系統(tǒng)。該公司正在進(jìn)行動物實驗，從目前來看進(jìn)入醫(yī)療市場并沒有任何障礙，Herman教授稱。
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