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허윤정
허윤정 (Yun Jung Heo) 저자 이메일 보기
University of Tokyo
조회 7817  인쇄하기 주소복사 트위터 공유 페이스북 공유 
Injectable hydrogel microbeads for fluorescence-based in vivo continuous glucose monitoring

Hideaki Shibataa,b,c,1, Yun Jung Heoa,b,1, Teru Okitsua,d, Yukiko Matsunagaa,b, Tetsuro Kawanishia,c, and Shoji Takeuchia,b,2

aLife Bio Electromechanical Autonomous Nano Systems (BEANS) Center, BEANS Project, University of Tokyo, 4-6-1 Komaba, Meguro-ku, Tokyo 153-8505, Japan;
bInstitute of Industrial Science, University of Tokyo, 4-6-1 Komaba, Meguro-ku, Tokyo 153-8505, Japan;
cTERUMO Co. R and D Headquarters, 1500 Inokuchi, Nakai-machi, Ashigarakami-gun, Kanagawa 259-0151, Japan; and
dTransplant Unit, Kyoto University Hospital, 54 Shogoin-kawaharacho, Sakyo-ku, Kyoto 606-8507, Japan

Edited by Mark E. Davis, California Institute of Technology, Pasadena, CA, and approved August 17, 2010 (received for review May 20, 2010)

1H.S. and Y.J.H. contributed equally to this work.

Abstract
Fluorescent microbeads hold great promise for in vivo continuous glucose monitoring with wireless transdermal transmission and long-lasting activity. The full potential of fluorescent microbeads has yet to be realized due to insufficient intensity for transdermal transmission and material toxicity. This paper illustrates the highly-sensitive, biostable, long-lasting, and injectable fluorescent microbeads for in vivo continuous glucose monitoring. We synthesized a fluorescent monomer composed of glucose-recognition sites, a fluorogenic site, spacers, and polymerization sites. The spacers are designed to be long and hydrophilic for increasing opportunities to bind glucose molecules; consequently, the fluorescent monomers enable high-intensive responsiveness to glucose. We then fabricated injectable-sized fluorescent polyacrylamide hydrogel beads with high uniformity and high throughput. We found that our fluorescent beads provide sufficient intensity to transdermally monitor glucose concentrations in vivo. The fluorescence intensity successfully traced the blood glucose concentration fluctuation, indicating our method has potential uses in highly-sensitive and minimally invasive continuous blood glucose monitoring.

fluorescent hydrogel, microfluidics, diboronic acid, continuous glucose monitoring, diabetes mellitus

Footnotes
2To whom correspondence should be addressed.

Author contributions: H.S., Y.J.H., T.O., Y.M., T.K., and S.T. designed research; H.S., Y.J.H., T.O., and Y.M. performed research; T.K. contributed new reagents/analytic tools; H.S., Y.J.H., Y.M., and S.T. analyzed data; and H.S., Y.J.H., T.O., Y.M., T.K., and S.T. wrote the paper.

The authors declare no conflict of interest.

This article is a PNAS Direct Submission.

This article contains supporting information online at
www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1006911107/-/DCSupplemental.

논문정보
- 형식: Research article
- 게재일: 2010년 10월 (BRIC 등록일 2010-10-06)
- 연구진: 국외연구진
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