Weltweit leben mehr als 500 Millionen Menschen mit Diabetes, weshalb eine zuverlässige kontinuierliche Glukoseüberwachung (CGM) ein wichtiger, aber ungedeckter Bedarf ist. Nahezu alle kommerziellen CGM-Geräte sind auf Glukoseoxidase-Enzyme angewiesen, die innerhalb von Tagen bis Wochen abgebaut werden und einen häufigen und kostspieligen Austausch erfordern. Enzymfreie Alternativen auf der Basis von auf Glukose reagierenden Hydrogelen haben sich als vielversprechend erwiesen, blieben jedoch zwischen zwei unvollkommenen Ausleseoptionen gefangen – optischen Methoden, die anfällig für Interferenzen und Toxizitätsprobleme sind, und implantationsbasierten Ultraschallansätzen, die einen invasiven chirurgischen Eingriff erfordern.

Kürzlich wurde eine Studie veröffentlicht in Wissenschaftliche Fortschritte, Prof. MENG Long vom Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften entwickelte zusammen mit den Mitarbeitern Prof. SU Zhongqing von der Hong Kong Polytechnic University und Prof. Jae-Woong Jeong vom Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) das ARMPatch (Acoustically Readable Microneedle Patch) – ein tragbares, enzymfreies Glukosemessgerät, das vollständig aus auf Glukose reagierenden Hydrogel-Mikronadeln besteht.

Zwischen einer Standard-Ultraschallsonde und der Haut positioniert, fungiert der ARMPatch als akustisch verstärkte Schnittstelle: Da die Mikronadeln interstitielle Flüssigkeit absorbieren und als Reaktion auf Blutzuckerschwankungen anschwellen, werden die daraus resultierenden Längenänderungen direkt in Echtzeit von jedem herkömmlichen Ultraschall-Bildgebungssystem quantifiziert – keine Enzyme, keine fluoreszierenden Farbstoffe und keine kundenspezifische Hardware erforderlich.

Der ARMPatch hielt in Labortests 56 Tage lang eine stabile Glukosemessung aufrecht und ermöglichte 7 Tage lang eine kontinuierliche Glukoseüberwachung in frei beweglichen Tiermodellen, wobei die mittels Ultraschall gemessenen Messwerte stark mit denen eines kommerziellen Glukometers korrelierten. Als „Zubehör“ für Standard-Ultraschallsonden stellt diese Plattform den ersten gemeldeten Ansatz zur kontinuierlichen Glukoseüberwachung mithilfe konventioneller Ultraschallbildgebung dar und eröffnet völlig neue Möglichkeiten für Ultraschall in der tragbaren Biosensorik.

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Quellen:

Chinese Academy of Sciences

Journal reference:

Zhang, W., et al. (2026). Augmenting ultrasound for continuous glucose monitoring via a wearable acoustically readable microneedle patch. Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.aec3209. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aec3209