连续血糖监测是糖尿病诊疗与长期管理的关键手段。当前，商业化连续血糖监测设备大多依赖酶促氧化还原反应特异性检测葡萄糖，存在需周期性更换、储存条件严苛、成本高昂等固有局限。此外，许多创新的无酶监测方案采用的光学读取方式，依赖定制化的精密检测装置，测量易受环境干扰，且光学造影剂存在生物安全性隐患。

近日，中国科学院深圳先进技术研究院研究员孟龙联合合作者开发出一种无酶、可穿戴、声学可读的微针贴片（ARMPatch），通过耦合葡萄糖响应水凝胶与超声检测技术，赋能通用的超声探头以实现生化监测的功能。相关成果发表在《科学进展》上。

该贴片可作为商用超声设备的“智能血糖监测配件”，实现微创、长效、稳定的连续血糖监测，为无酶连续血糖监测技术提供了新的解决方案，拓宽了超声技术在健康监测领域的应用范畴。

据介绍，ARMPatch以苯硼酸功能化葡萄糖响应水凝胶为核心基材，无需酶分子即可实现葡萄糖的特异性识别。设计的微针阵列仅穿透表皮层，接触组织间液完成微创采样。ARMPatch内部掺杂的生物相容性二氧化硅微球，显著提升超声成像对比度，成功解决了水凝胶与生物组织声阻抗相近、难以辨识的核心问题，实现超声波对微针的精准监测。

研究表明，微针水凝胶与组织间液接触后，葡萄糖分子与苯硼酸基团特异性结合，触发水凝胶发生可逆溶胀，微针长度变化与葡萄糖浓度呈现定量关联；通过标准超声探头即可无创读取微针长度变化，将血糖水平转化为可量化的声学信号，实现利用超声探头对血糖的连续、微创检测，有力推动便携式/穿戴式超声设备向家庭健康监护领域拓展。

体外模拟实验显示，ARMPatch在0至40摩尔每升血糖浓度范围内呈现良好线性相关性，响应时间为30到60分钟；同时能稳定实现56天的葡萄糖响应，长效性远超传统酶促连续血糖监测。在裸鼠模型中，ARMPatch成功实现7天连续监测，期间小鼠佩戴贴片正常活动；超声校准的微针变化与商用血糖仪测量的血糖值高度相关；此外，生物相容性测试证实，水凝胶生物安全性高，皮肤组织仅出现轻微免疫反应，7天内可完全恢复，其安全性与微创性得到充分验证。

在应用场景方面，ARMPatch为长效连续血糖监测提供了全新的技术路径。毫米级的微针仅穿透表皮层，无明显痛感与组织损伤，并且微针随血糖浓度产生的微小体积变化，可直接被超声探头"看见"并量化，发展了超声在可穿戴生物传感领域的应用路径。

此外，该技术无需额外定制化硬件，可无缝对接便携式、可穿戴超声系统，大幅降低家用与临床血糖监测的技术门槛。还能延伸至pH、蛋白质等其他生物标志物的检测，进一步拓宽超声技术在生物传感领域的应用边界，构建多指标集成监测平台。

相关论文信息：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aec3209?sessionid=195148075