使生物活性酶能够在严格的喷墨打印中存活的技术为常规血液筛查手指刺戳提供了用于糖尿病血糖水平的有希望的替代方案。 KAUST领导的团队使用这种方法制造可以测量人体唾液中葡萄糖浓度的一次性装置。

pH敏感纸条通常用于测试液体是酸性还是碱性。研究人员正在努力应用类似的原理来创建快速指示疾病生物标志物的纸张传感器。这种方法的关键是用低成本塑料取代传感器中的传统电子电路，这些塑料可以快速大量生产。

生物科学家Sahika Inal与电气工程师Khaled Salama和材料科学家Derya Baran合作，利用喷墨技术生产对生物流体中的小糖浓度敏感的传感器。

利用由导电聚合物制成的商业墨水，该团队将微型电极图案印刷到光面纸上。接下来，他们在微小的电极上印刷了一个含有酶，葡萄糖氧化酶的传感层。可用葡萄糖和酶之间的生化反应产生易于与血糖水平相关的电信号。

“纸张是多孔的，这使得印刷溶解在水中的导电和生物油墨变得具有挑战性，”KAUST的博士后研究员，该研究的第一作者Eloise Bihar说。 “打印酶也很棘手，它对温度的变化，墨盒上施加的电压以及墨水的pH值都很敏感。”

在优化了酶印刷条件后，研究人员又遇到了另一个障碍。虽然汗液或唾液等液体含有足够的糖用于监测目的，但它们还含有与导电聚合物电导干扰的分子，如抗坏血酸。使用能够排斥大多数干扰物种中存在的负电荷的nafion聚合物膜涂覆传感器，使得能够仅测量来自志愿者的唾液样品中的相关葡萄糖水平。

实验表明，顶部涂层使传感器具有前所未有的保质期 - 如果储存在密封袋中，酶可以保持活性一个月。这些结果鼓励团队通过将不同的酶结合到传感层中来扩展该方法的能力。

“优化从未在工程中结束，因此我们正在努力使该系统更加稳健，以检测生物流体中的其他代谢物，”Inal说。 “我们还希望将印刷和自供电能源设备集成到传感器中，为我们提供更加用户友好的平台，消除外部电池或电线。”