糖尿病管理需要持续监测血糖，及早察觉异常并作出干预。然而，传统指尖采血既疼痛又不便，而现时市面上的连续血糖监测产品大多依赖生物活性酶，需要定期更换、成本较高，储存条件亦相当严格。香港理工大学（理大）的研究团队开发了一种无酶、可穿戴、声学可读的微针贴片（ARMPatch）。只要把微针贴片贴在皮肤上，利用常规超声波探头读取相关参数，即可持续反映血糖水平的变化。
这项研究由理大机械工程学系系主任、智慧结构与系统讲座教授苏众庆教授，联同中国科学院深圳先进技术研究院孟龙教授、韩国科学技术院Jeong Jae-Woong教授及三方研究团队共同完成。研究成果已刊登于《科学进展》(Science Advances)，理大机械工程学系博士研究生张王霖翰为该文第一作者。
苏教授表示：「我们研发的ARMPatch，可作为任何一台超声波设备的血糖监测配件，实现微创、经济、长效而稳定的连续血糖监测。此成果为无酶连续血糖监测技术提供全新方案，并拓展超声波技术在可穿戴生物感测和健康监测领域的应用。」
ARMPatch的运作原理不难理解。微针贴片采用一种基于苯硼酸 (PBA) 的葡萄糖响应性水凝胶制成，当贴在皮肤上后，其微针会随着血糖水平的波动而膨胀，血糖越高，微针膨胀得越多，超声波则能读取微针变化，显示血糖水平高低，这正是ARMPatch「声学可读」的特性。
研究团队进行了一系列体外与裸鼠体内实验。在体外测试中，ARMPatch 于0-40mM血糖浓度范围内呈现良好线性反应，足以有效监测高血糖情况，并能稳定提供长达56天的读数，远胜需频繁更换的酶基装置。
而在裸鼠体内测试中，超声波读取的微针膨胀程度能准确反映血糖水平的变化。贴片更于一只可自由活动的裸鼠身上连续七天成功监测血糖，期间牢固贴合、不受活动影响，移除后皮肤亦无炎症或创痕，印证其生物相容性与微创特性。
不少糖尿病人已使用可携式或穿戴式超声波设备，长期居家监测心脏病和肾脏病等并发症。对他们而言，使用ARMPatch无需添置任何定制硬件，利用现有设备即可持续监测血糖。
团队指出，只要调整水凝胶成分，同一平台原则上亦可监测pH值、蛋白质和细菌等多种生物标记，期望日后开发可同时监测多项指标的微针贴片，使穿戴式超声波设备成为一站式的居家健康监测工具。
苏教授补充：「本研究不仅提出一种新型可穿戴设备，使传统超声波得以用于无酶连续血糖监测，亦开辟了以定制水凝胶微针，在微创方式下透过标准超声波监测多元生理资讯的新途径。」
本研究获国家自然科学基金委员会（自然科学基金委）及香港研究资助局（研资局）的「联合科研资助基金」支持，并额外获得研资局、自然科学基金委和韩国国家研究基金会的资助。此外，理大材料与器件中心实验室和生命科学中心实验室亦为研究提供协助。
