Science Advances:智能隐形眼镜可监测并治疗糖尿病

2020-04-29 竹子 转化医学网

导言:除了矫正视力以外,隐形眼镜还有个令人意外的功能——监测并治疗糖尿病。这听起来像是在拍科幻大片,但没有科学家做不到的,只有人们想不到的。这在医疗界引起了极大的关注

导言:除了矫正视力以外,隐形眼镜还有个令人意外的功能——监测并治疗糖尿病。这听起来像是在拍科幻大片,但没有科学家做不到的,只有人们想不到的。这在医疗界引起了极大的关注,医学专家认为,这款隐形眼镜不仅给糖尿病患者带来了福音,还可以对它进行改造,将其改造成通过检测眼泪中的其他相关物质来监测其他疾病的另一工具。

糖尿病患者需要通过在饭前和饭后抽血来测量血糖水平,并且容易因糖尿病而引起并发症。韩国浦项科技大学(POSTECH)的一个研究小组,之前开发出了一项技术,只需戴上“智能发光二极管(LED)隐形眼镜”就可以诊断糖尿病和治疗糖尿病性视网膜病。通过这种技术,可穿戴式糖尿病诊断和治疗设备的开发将受到鼓舞。此前,有研发者认为LED等中的砷会对眼睛造成伤害故而放弃了,好在科学家仍不放弃,完成了这一创举。

近日,该研究小组对动物的新的初步研究表明,隐形眼镜还可以监测人的糖尿病并提供药物。研究结果发表在4月24日的《科学进展》 杂志上。

新镜片旨在监测血糖水平并向眼睛输送药物,可能用于与糖尿病相关的眼病,称为糖尿病性视网膜病。在将它们试戴在兔子上后,科学家发现新镜片在两种情况下都有效。

研究人员指出,已经有一种经美国食品和药物管理局(FDA)批准的隐形眼镜,该隐形眼镜可以在一夜之间测量眼睛的压力。眼压水平对于患有眼部疾病的青光眼患者来说非常重要。

资深研究作者,韩国浦项科技大学教授,加州斯坦福大学的客座教授Sei Kwang Hahn表示,在各种可穿戴设备中,智能隐形眼镜在医疗保健领域特别有前景,因为它可以用作人体和电子设备之间的接口。

这是第一项隐形眼镜结合血糖感应和药物输送技术的研究。但是,在动物中行之有效的方法在人类中并不总是行之有效的。

智能隐形眼镜包含超薄而灵活的电路和微控制器芯片。目前的厚度约为0.2毫米,研究人员希望将厚度减小到0.15毫米。目前的镜片已经比FDA批准的可测量眼压的镜片更薄。

美国眼科学院的临床发言人约翰·霍瓦尼斯安(John Hovanesian)博士说,这种镜片戴着足够舒服,但比标准的隐形眼镜要厚得多。

隐形眼镜上的化学物质与葡萄糖结合,并触发与葡萄糖量成比例的电流变化。电流会用来溶解金膜,这些金膜密封了药物储存器,从而触发了一定剂量的药物释放。

隐形眼镜监测眼睛中葡萄糖的最大挑战之一是,必须谨慎使用糖尿病患者的隐形眼镜,因为感染和伤害可能会更加严重。


模具上的智能隐形眼镜,可用于糖尿病诊断和糖尿病性视网膜病的治疗。

与此同时,还有许多令人兴奋的可能性。一种大的可能性是有可能通过提供通常隐形眼镜用于治疗糖尿病性视网膜病的药物。这些药物目前是通过注射输送到眼睛的。

在这项研究中,研究人员使用了一种名为“染料木黄酮”的药物,该药物未经美国FDA批准。

JDRF(以前为青少年糖尿病研究基金会)的研究副总裁桑杰·杜特(Sanjoy Dutta)说,他们已经完成了良好的临床前准备工作。展望未来,他们需要知道泪糖与血糖相比有多准确。致命弱点可能在于连接两个组件(葡萄糖感测和药物输送)。

杜特说,有许多研究项目正在寻找无需抽血或不佩戴连续血糖监测仪即可测量血糖水平的方法。已经尝试或正在尝试的其他一些选择是通过汗水、眼泪、唾液和红外线进行监测。


用于糖尿病监测和糖尿病性视网膜病治疗的智能隐形眼镜。

任何非基于血液的葡萄糖监测都是非常具有挑战性的。研究人员希望在2021年开始进行人体临床试验。如果进展顺利,在2023年之前会推出相关产品。

原始出处:

Do Hee Keum, Su-Kyoung Kim1, Jahyun Koo, et.al. Wireless smart contact lens for diabetic diagnosis and therapy. Science Advances 24 Apr 2020: Vol. 6, no. 17, eaba3252



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