ウェアラブル微小針パッチで超音波を連続血糖測定へ応用(Wearable Microneedle Patch Turns Standard Ultrasound Probes into Continuous Glucose Monitors)

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2026-05-19 中国科学院(CAS)

中国科学院深圳先進技術研究院(SIAT)、The Hong Kong Polytechnic University、Korea Advanced Institute of Science and Technology(KAIST)の共同研究チームは、通常の超音波プローブを連続血糖測定器(CGM)として利用可能にするウェアラブル・マイクロニードルパッチ「ARMPatch」を開発した。研究成果は「Science Advances」に掲載された。ARMPatchは、グルコース応答性ハイドロゲル製マイクロニードルのみで構成され、酵素や蛍光色素を必要としない。血糖値変化に応じてマイクロニードルが間質液を吸収・膨張し、その長さ変化を一般的な超音波画像装置でリアルタイム計測する仕組みである。従来のCGMに必要だった酵素劣化問題や埋め込み手術を回避できる点が特徴で、実験では56日間の安定測定と、自由行動下動物での7日間連続モニタリングに成功した。既存超音波装置を活用できるため、低侵襲・低コストな次世代ウェアラブル生体センシング技術として期待される。

ウェアラブル微小針パッチで超音波を連続血糖測定へ応用(Wearable Microneedle Patch Turns Standard Ultrasound Probes into Continuous Glucose Monitors)
Schematic diagram of a continuous glucose monitoring system using a standard ultrasound probe combined with the developed ARMPatch, and a schematic diagram of the glucose-responsive mechanism of the synthetic hydrogel under glucose regulation. (Image by SIAT)

<関連情報>

装着可能な音響読み取り式マイクロニードルパッチによる超音波を用いた連続血糖モニタリング Augmenting ultrasound for continuous glucose monitoring via a wearable acoustically readable microneedle patch

Wanglinhan Zhang, Jiangang Xu, Xinjia Li, Yeji Jang, […] , and Zhongqing Su
Science Advances  Published:1 May 2026
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.aec3209

Abstract

Continuous glucose monitoring (CGM) represents substantial advancement, yet poses a challenge in wearable health care development. Current enzymatic CGM faces limitations in stability, cost, and durability. We introduce an enzyme-free, wearable acoustically readable microneedle patch (ARMPatch) composed of glucose-responsive hydrogel. Positioned between a standard ultrasound probe and the skin, ARMPatch acts as an acoustic interface enabling CGM using conventional ultrasound. Its hydrogel microneedles minimally penetrate the epidermis, allowing interstitial fluid to trigger variable swelling of the microneedles in response to glucose fluctuations. ARMPatch delivers stable and selective glucose readings for up to 56 days. Glucose variations with millimolar resolution are obtained via ultrasound within a response time of 30 to 60 minutes. In vivo CGM in animal models for 7 days reveals a reversible correlation between microneedle swelling and glucose variations. Acting as “accessory” for standard ultrasound probes, this approach offers a minimally invasive, cost-effective, and long-lasting solution to non-enzymatic CGM, expanding the utility of ultrasound in wearable biosensing.

医療・健康
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