葡萄糖的案例
浙江大學顧臻《ACS Nano》可注射生物降解高分子復合物，遞送葡萄糖反應性胰島素
在正常血糖情況下表現出一致且緩慢的基礎胰島素釋放以及實時響應高血糖而加速胰島素釋放的葡萄糖反應性載體可以提供有效的血糖調節，降低低血糖的風險。
最近
，
浙江大學
顧臻
教授
團隊
描述了一種由
聚（1-賴氨酸）衍生的可生物降解的葡萄糖響應性陽離子聚合物
，用于構建聚合物-胰島素復合物，
葡萄糖刺激的胰島素遞送。
研究了芳基硼酸在合成的陽離子聚合物中的修飾度和聚合物與胰島素的比例對葡萄糖依賴性平衡游離胰島素水平及其相關胰島素釋放動力學的影響
。另外，在
1型糖尿病小鼠中評估了這些復合物的血糖調節能力以及相關的葡萄糖激發觸發的胰島素釋放。
相關論文以題為
Injectable Biodegradable Polymeric Complex for Glucose-Responsive Insulin Delivery
發表在《ACS
Nano》上。
【主圖見析】
圖
1.用于胰島素遞送的葡萄糖反應復合物。
（A，B）葡萄糖反應性胰島素釋放復合物的形成和機理示意圖。具有葡萄糖感測元件的帶正電荷的聚合物與帶負電荷的胰島素形成復合物。葡萄糖與FPBA之間的結合降低了FPBA的p
K
a
，引入了負電荷，削弱了聚合物與胰島素之間的吸引力，因此刺激了胰島素的釋放并將平衡轉移至游離胰島素。聚合物的結構示于（B）中。（C）形成復合體前后，RhB胰島素和Cy5標記的PLL0.4-FPBA0.6的代表性圖像。該復合物由若丹明B標記的胰島素（紅色）和未標記的聚合物或花青5（Cy5）標記的PLL0.4-FPBA0.6（藍色）和未標記的胰島素制備。胰島素和聚合物的重量相同。（D）復合物的代表性熒光圖像。
展開 《ACS AMI》成都信工大李賀：B,N 摻雜 PdRu 氣凝膠靈敏檢測葡萄糖
B，N-PdRu氣凝膠氣凝膠對各種葡萄糖濃度 (A) 的 UV-vis 吸收光譜和對葡萄糖 (B) 的校準曲線的相應檢測。選擇性檢測類似物：葡萄糖與果糖、蔗糖、乳糖、麥芽糖的終濃度比為1:5（C）。本方法的干擾測量（D）。
【總結】
團隊證明雜原子硼和氮摻雜的 B、N-PdRu 氣凝膠可以顯著增加過氧化物酶樣活性。重要的是，B, N-PdRu 氣凝膠在 4 到 6 的廣泛 pH 范圍內表現出類似過氧化物酶的活性，這為 B, N-PdRu 氣凝膠提供了廣泛的應用。B, N-PdRu 氣凝膠用于通過級聯反應與 GOD 結合制造新的葡萄糖傳感器。該研究不僅展示了開發高活性和特異性過氧化物酶模擬物的新戰略方向，而且還提供了對這些摻雜非金屬納米材料的催化機制的獨特見解。
考慮到金屬氣凝膠可以通過摻雜（或共摻雜）其他雜原子（如 N 和 B）來設計，預計下一步將是設計其他具有更高性能的類酶氣凝膠。
參考文獻：
doi.org/10.1021/acsami.1c07987
展開 Lammps模擬Reax.ff下有機物的高溫裂解---以葡萄糖分子為例
本文介紹如何從構建模型到模擬有機物（以葡萄糖分子為例）在高溫下裂解過程和最終產物。
有如下步驟：
初始化結構;
1.1 建模
input一個葡萄糖分子（圖1），然后module AC caculation，我這里寫500個分子（如圖2），run之后得到圖3.
（備注： energy 是選擇力場，后期用反應力場，這里現在通用力場就可以，如圖4）；
2.2結構優化
選擇modules-Forcite，設置迭代次數，優化如圖5。（備注：建議這里迭代次數寫多點，不然后面做計算有可能原子丟失）
做完結構優化后，得到.Car和.mdf格式文件，轉成.data文件。
《化學·科學》可控剛度/形狀記憶/自修復/pH響應DNA水凝膠‘‘人工胰腺’’
添加葡萄糖后中和基質會導致狀態I的定型硬水凝膠的記憶引導再生。隨后通過乙酰膽堿對定型水凝膠進行酸化會導致無定型，低剛度狀態II，其中僅包含（ 2）/（3）/（2）三重橋作為內存。隨后用尿素處理水凝膠將中和基質，從而導致（2）/（3）/（2）引導的剛性三角形水凝膠再生。最后，用葡萄糖處理堅硬的中性水凝膠會重新酸化基質，從而導致僅通過（2）/（3）/（2）記憶橋交聯的無形基質。
圖6 T–A·T和尿素，葡萄糖或乙酰膽堿引導的超分子雙鏈體交聯的三酶負載水凝膠的循環形狀記憶特征。
人工胰腺藥釋
GOx催化的水凝膠基質中胰島素的釋放表明，酶響應性水凝膠可以引入一種概念來定制“人工胰腺”，其中水凝膠充當胰島素自主引導葡萄糖釋放的載體。因此，作者將GOx和香豆素標記的胰島素整合在較高硬度的水凝膠基質中，如圖9a所示。圖9b描繪了在存在可變濃度的葡萄糖的情況下香豆素標記的胰島素從水凝膠中的時間依賴性釋放。胰島素的釋放進行了約30分鐘后，由于過程中消耗的葡萄糖濃度降低，達到飽和狀態。確實，用血糖儀監測葡萄糖濃度顯示了水凝膠中葡萄糖的迅速減少（圖9c）。使達到飽和胰島素釋放水平的葡萄糖反應性GOx/加載胰島素的水凝膠經受額外的高濃度葡萄糖開啟胰島素的釋放（圖9d）。水凝膠展示了葡萄糖控制的可切換釋放功能，可實現自主操作。
圖9通過（1）/（1）和pH響應（4）/（6）//（7）/（5）超分子雙鏈體交聯的負載胰島素的葡萄糖響應水凝膠的應用：（a）示意圖 剛性胰島素負載葡萄糖反應性水凝膠的結構。（b）在不同濃度的葡萄糖存在下胰島素從水凝膠中的時間依賴性釋放。（c）用GOx/過氧化氫酶負載的水凝膠處理的母體葡萄糖溶液中葡萄糖的時間依賴性消耗。（d）“人造胰腺”水凝膠通過葡萄糖刺激的胰島素可轉換釋放。
總結：該研究已將酶整合到基于DNA的水凝膠中，以此來控制其硬度。
展開 
蜂蜜的組成及其主要生理學特性
蜂蜜是一種成分高度復雜的糖類混合物，其主要成分是糖類，占蜂蜜總量的3/4以上，包含單糖、雙糖和多糖。這些糖分的含量比例對于各種蜂蜜而言有一個一致的特征，那就是果糖和葡萄糖的總量占蜂蜜糖分的85%～95%，并且在大多數蜂蜜種類中，左旋糖（果糖）的含量都占有優勢。各種蜂蜜中的蔗糖和麥芽糖含量較少，只占到百分之幾。此外，蜂蜜中還含有蜂花粉、蛋白質、氨基酸、色素、有機酸、芳香物質的高級醇、膠物質、酶、維生素、黃酮和酚酸等物質。截至目前，在蜂蜜中已鑒定出的物質有180多種。當然，不同種類蜂蜜其成分也是有差別的，這主要取決于花蜜的來源。此外，含水量也是蜂蜜的重要特征之一，它對蜂蜜的耐藏性、結晶和稠度有重要的影響。
主要成分
水分
蜂蜜中的水分是指其中所含有的自然水，水分含量標志著蜂蜜的成熟度。成熟蜂蜜中的自然水分約占18%，一般不超過20%，即波美度（°Bé）41.6以上。
糖類
蜂蜜中的糖類主要是己糖類單糖，包括果糖和葡萄糖，此外還有約25種低聚糖在蜂蜜中被檢測到。蜂蜜中的主要低聚糖是蔗糖、麥芽糖、海藻糖和松二糖，以及一些有營養價值的糖類，如潘糖、蔗果三糖、棉籽糖等。蜂蜜中糖類的組成也可以用來鑒別蜂蜜的植物來源或者地理來源。蜂蜜中的果糖/葡萄糖及果糖/水的值可以用于鑒別蜂蜜的種類。此外，蜂蜜中低聚糖的種類和含量也能夠用于鑒別蜂蜜的種類和摻假情況。
由于蜂蜜中富含糖類成分，因此易于結晶。蜂蜜的結晶是一個自然的過程，當葡萄糖的溶解度低于果糖，即蜂蜜中葡萄糖/果糖的值高時，葡萄糖自動從蜂蜜溶液中沉淀出來、失去水分子，形成晶格，引起蜂蜜的結晶。當蜂蜜中葡萄糖結晶后，還將蜂蜜中的其他懸浮物質固定，因此蜂蜜就會形成半固體狀態。但是由于結晶影響蜂蜜的質感，因此有些消費者不喜歡。蜂蜜的結晶還可能導致酵母菌的繁殖，從而引起蜂蜜的發酵。
展開 復旦大學彭慧勝Adv. Funct. Mater：將傳感纖維編織成電化學織物進行實時健康監測
b）葡萄糖感應纖維對磷酸鹽緩沖鹽水（PBS）中各自分析物溶液的計時電流響應。
c-f）Na+、K+、Ca2+和pH傳感纖維對PBS中各分析物溶液的開路電位響應。
圖4 L不同傳感纖維的重現性測試
a-e）分別為葡萄糖，Na+、K+、Ca2+和pH傳感纖維的重現性。四種顏色代表每種傳感器的四種不同樣品。
圖5 不同傳感纖維對個體的干擾研究
a-e）分別為葡萄糖，Na+、K+、Ca2+和pH傳感纖維對個體的干擾研究
圖6 集成不同種類傳感纖維的電化學織物的性能表征
a）織物中葡萄糖感應和Ag/AgCl參比纖維的SEM圖像。
b）在浸泡之前和之后（模擬汗液）的電化學織物的照片。
c）彎曲和扭曲下電化學織物的照片。
d）在反復彎曲和扭曲下電化學織物中傳感纖維的柔韌性。
e）電化學織物中傳感纖維的系統級干擾研究。
圖7 集成電化學織物的應用和示范
a）受試者跑步時穿著服裝裝置的照片。插圖顯示了定制開發的應用程序通過智能手機無線接收數據。
b）使用服裝設備進行實時汗液分析。
c）將收集的汗液樣品的原位數據與原位樣品進行比較。使用傳感纖維測量。通過使用ICP-AES（Na+、K+和Ca2+），pH計（pH）和酶-電極法（葡萄糖）測量。
【小結】
團隊通過集成不同類型的傳感纖維作為實時健康監測的強大平臺，開發出可穿戴電化學織物。
展開 南京林業大學黃超伯/熊燃華課題組《Chem. Eng. J.》：氣輔法制備“山竹”微球作為人工細胞的應用研究
外界環境中過量濃度的葡萄糖被葡萄糖氧化酶氧化為葡萄糖酸；葡萄糖的氧化導致H2O2形成；由于過量的H2O2在體內具有毒性，需要過氧化氫酶將多余的H2O2分解產生O2；O2被重復利用進行葡萄糖氧化。葡萄糖酸導致微球環境pH下降，引發殼聚糖氨基質子化，釋放出其中的胰島素，模擬胰島β細胞感應高濃度葡萄糖釋放胰島素的生理過程。另外，人工細胞的可循環利用性也得到了證明。
圖6. (A)人工胰島β細胞的制備過程。(B) Janus核心和人工細胞的大小分布。(C)人工細胞中殼聚糖釋放胰島素的示意圖。(D) 人工細胞在不同葡萄糖濃度環境中的pH變化。(E) 人工細胞在不同葡萄糖濃度環境中胰島素的釋放過程。(F)葡萄糖氧化酶和過氧化物酶驅動的級聯反應和過氧化物酶氧化oPD生成DAP的示意圖。(G)人工細胞的回收及循環利用。
最后，研究者通過細胞相容性、血液相容性和活體斑馬魚生存率，驗證了該策略制備的人工細胞超高的生物相容性（圖7）。
圖7. “山竹”微球處理24、48、72 h后L929細胞的活/死染色(A)和細胞活力(B)，比例尺為200 μm。(C) “山竹”微球的血液相容性；根據ISO 7405:2018，如果樣品的溶血率為> 5%（微球的溶血率為0.27%），則認為樣品是溶血的。(D)斑馬魚(插圖)在水中7天(不喂食)有或沒有“山竹”微球的生存能力。
總之，該工作提出了一種基于氣體剪切液滴形成生物相容性好且可擴展的“山竹”微球的策略，同時展示了將其應用于人工細胞的可行性。
展開 南京大學蔣錫群教授和胡勇教授團隊Small：切斷腫瘤細胞能量供給，增強腫瘤化療敏感性
研究人員通過自組裝的方式，將葡萄糖轉運蛋白1抑制劑BAY-876包覆在高分子納米體系的核心內，并將阿霉素（Dox）和DNA配體形成的配合物（Dox-Duplex），通過靜電作用裝載在高分子長鏈的PEI之間。納米藥物在匯集腫瘤之后，體系中的雙硫鍵可以被腫瘤細胞內過表達的還原性谷胱甘肽（GSH）破壞，導致納米體系結構崩塌，實現藥物的緩釋。GSH的消耗有效地降低腫瘤細胞的抗氧化能力，并導致了內源性活性氧濃度的增加，誘發腫瘤細胞發生鐵死亡現象。此外，持續釋放的BAY-876有效地限制腫瘤細胞對葡萄糖的攝取，抑制了腫瘤細胞糖酵解過程，限制腫瘤細胞的能量代謝過程。與此同時，在腫瘤細胞內高濃度的ATP環境下，Dox從Dox-Duplex中緩釋出來，避免了腫瘤細胞的耐藥性，并使能量代謝受到抑制的腫瘤細胞對化療的敏感性得到了顯著的提升。
圖1. P-B-D納米體系抑制腫瘤細胞能量代謝和抗腫瘤機制。
圖2，(a) (b) P-B-D納米粒子對4T1細胞和Huvec細胞的毒性作用。（c）P-B-D納米粒子的內吞示意圖。（d）不同納米粒子處理腫瘤細胞后，細胞膜的過氧化情況。（e）不同納米粒子處理腫瘤細胞后，細胞內GSH含量變化。（f）不同納米粒子處理腫瘤細胞后，細胞內Gpx4含量的Western Blot分析。不同納米粒子處理腫瘤細胞后，細胞內葡萄糖（g）和ATP（h）含量變化。（i）不同納米粒子處理腫瘤細胞后，細胞內葡萄糖和ATP含量持續性變化。
展開 南京林業大學黃超伯/熊燃華課題組在多面異向/芯殼微球方面取得系列進展
外界環境中過量濃度的葡萄糖被葡萄糖氧化酶氧化為葡萄糖酸；葡萄糖的氧化導致H2O2形成；由于過量的H2O2在體內具有毒性，需要過氧化氫酶將多余的H2O2分解產生O2；O2被重復利用進行葡萄糖氧化。葡萄糖酸導致微球環境pH下降，引發殼聚糖氨基質子化，釋放出其中的胰島素，模擬胰島β細胞感應高濃度葡萄糖釋放胰島素的生理過程。另外，人工細胞的可循環利用性也得到了證明（Chem. Eng. J. 428（2022)132607）。
圖5. (A)人工胰島β細胞的制備過程。(B) Janus核心和人工細胞的大小分布。(C)人工細胞中殼聚糖釋放胰島素的示意圖。(D) 人工細胞在不同葡萄糖濃度環境中的pH變化。(E) 人工細胞在不同葡萄糖濃度環境中胰島素的釋放過程。(F)葡萄糖氧化酶和過氧化物酶驅動的級聯反應和過氧化物酶氧化oPD生成DAP的示意圖。(G)人工細胞的回收及循環利用。
南京林業大學博士生曲清莉為論文第一作者，黃超伯教授為通訊作者，南京林業大學為第一作者單位。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.132607
6.綜述：芯殼微球的合理設計及其在生物醫藥領域的應用
基于上述系列研究成果及近幾年在生物相容多面異性/芯殼微球在生物醫藥領域的研究經驗，該團隊研究人員近期發表綜述文章（Adv Colloid Interface Sci,10.1016/j.cis.2021.102568），系統的介紹了芯殼微球的合理設計先進技術以及在人工細胞、藥物釋放、細胞培養和生物傳感等方面的應用（圖6）。
展開 生物技術的應用
目前國內外重點研究開發的食品添加劑有甜味劑中的木糖醇、甘露糖醇、阿拉伯糖醇、甜味多肽等；酸味劑中的L-蘋果酸、L-琥珀酸等；氨基酸中的各種必須氨基酸；增稠劑中的黃原膠、茁霉多糖、熱凝性多糖等；風味劑中的多種的多種核苷酸、琥珀酸鈉、香茅醇、雙已酰；芳香劑中的脂肪酸、異丁醇等；色素中的類胡蘿卜素、紅曲色素、蝦青素、番茄紅素等；維生素中的維生素C、維生素B12 、核黃素、肉堿；生活活性添加劑中的各種保健活菌、活性多肽等；防腐劑中的乳鏈菌肽、殺菌肽、防御素等[11]。
3.6 可直接應用于食品生產過程的物質轉化
利用發酵技術、酶技術對農副產品進行加工，直接生產各種發酵食品如飲料、酒、醬、醬油、醋、乳酸、酸奶和啤酒；利用基因工程和酶工程，構建“生物工程菌”來生產酶制劑。近20年來，利用“基因工程菌”生產的食品酶制劑主要有凝乳酶、ɑ-淀粉酶、葡萄糖氧化酶、葡萄糖異構酶、轉化酶、脂肪酶、溶菌酶等。凝乳酶是制造干酪過程中起凝乳作用的關鍵酶，蛋白酶可改善蛋白質的溶解性。在食品加工過程中添加一些酶類可以改善產品的色澤、風味和質構。如用葡萄糖氧化酶可以除去蛋液中的葡萄糖，改善制品的色澤；用酯酶和蛋白酶可加速奶酪的成熟；葡萄糖苷酶可用于果汁和果酒的增香；木瓜蛋白酶可分解膠原蛋白酶，用于肉的嫩化[12]。
3.7在食品包裝上的應用
現代生物技術的食品包裝上的應用主要是制造一種又有利于食品保質的環境，如葡萄糖氧化酶能除O2,延長食品保鮮期，保持食品色、香、味的穩定性，被應用于茶葉、冰淇淋、奶粉、罐頭等產品的 除氧包裝；溶氧菌能消除有害微生物的繁殖，而讓某些有益菌得以繁殖，被廣泛應用于清酒、乳制品、水產品、香腸、奶油、生面條等食品中以延長保鮮期；利用生物技術制造有特殊功能的包裝材料如包裝紙、包裝膜，使其有抗氧化、殺菌作用等[13]。
展開 暴漲99倍的原料藥，背后誰在炒
在最新被壟斷的原料藥品種中，“葡萄糖”赫然在列。葡萄糖是一種涉及藥品批文近5000個的大品種原料藥，單葡萄糖注射液一項每天的用量就不計其數。“我沒想到他們的膽子會那么大，連大品種原料藥都敢炒。”胡坤說，他聽到的最新消息是連做葡萄糖吊瓶的玻璃瓶生產企業都有人找上門去談“包銷”了。
??藥企為何敢怒不敢言
??被波及的不止胡坤。錢江晚報記者隨即致電兩家浙江藥企，對方承認原料藥漲價“確有其事”，但對其中細節、涉及的供應方，守口如瓶。
??今年兩會期間，康恩貝董事長胡季強就曾公開表示，不少原料藥的價格已經較前幾年提高了二三十倍，尿酸原料藥價格幾年前為30~40元/kg，近兩年一度上漲到900元/kg，最終由政府部門介入才得以繼續生產。
??既然這已經是一個業內公開的秘密，為什么多數藥企閉口不談？
??“沒法談，（我們）不可能去討價還價，怕他們不給貨。”胡坤直言，一旦風聲透出去，“對方（指總經銷方）一查就知道，知道了就斷供，我們只能停產。”
??一個擺在胡坤面前亟待解決的問題是：已經中標的政府采購大單怎么辦？
??“中標后棄標就得上政府黑名單，以后再參加招投標就受限、接不了大單，如果按原訂單生產，實在虧不起。”胡坤說，以前也有過接了訂單后原料藥漲價的情況，“虧10%~20%，咬咬牙也就做了，可現在漲得實在是太多了！”
??午飯時，胡坤碰到了銷售部經理，說已經起草好了政府招標產品調價申請，準備第二天遞交給上級主管部門。
??能不能被批準？胡坤不知道，或許會被視為無理申請，駁回。
??幾天后，胡坤在朋友圈里發出了一張最新的原料藥漲價表，目錄表已經從錢江晚報記者初見的5種，變成14種。
??最高漲幅紀錄被刷新：苯酚從230元/kg漲到23000元/kg，漲99倍。
??
展開 
Science子刊：可自動釋放胰島素的新型凝膠涂層
名古屋大學和東京醫科齒科大學研究人員合作發明了一種將苯硼酸和高分子凝膠相結合的新材料，在周圍環境中葡萄糖濃度降低時，這種凝膠材料的表面分子會形成薄膜狀構造，在周圍葡萄糖濃度升高時，表面分子構成的薄膜構造又能立即消失。
在動物實驗中，研究人員將胰島素保存于一個導管中，導管的導流口涂上這種新型凝膠材料并植入患糖尿病的實驗鼠皮下。研究人員發現，在實驗鼠血糖值升高時，涂抹了新材料的導管會自動向其體內釋放胰島素；一旦實驗鼠血糖值降低，導流口就會被凝膠表面的膜狀構造覆蓋，從而阻止胰島素通過。實驗鼠的血糖值得到控制，效果持續長達３周。
名古屋大學環境醫學研究所教授菅波孝祥說，將來有可能制作出只需貼在皮膚上就能向體內持續釋放胰島素的醫療器材。研究小組計劃5年后開展人體臨床試驗。
相關研究成果已發表在美國《科學進展》雜志網絡版上。
來源：新材料技術前沿
傳播最新最全的材料科學技術，包括金屬材料成形、熱加工、陶瓷冶金，機械加工、粉末冶金、表面處理技術、熱處理、3D打印技術等相關材料科學技術。提供各種材料科學的視頻課程、新技術、專家答疑。
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新材料技術前沿
展開 四川大學王云兵教授/羅日方副研究員Biomaterials：微創介入式生物瓣膜材料改性實現長效抗凝及內皮化增強的新策略
在葡萄糖氧化酶催化體內葡萄糖氧化的過程中，會產生過氧化氫和局部的酸性環境。產生的過氧化氫能夠刺激納米凝膠釋放抗凝藥物，從而實現長效的抗凝功能。同時，通過pH敏感鍵附著在涂層表面的聚乙二醇，在材料/血液接觸的初始階段，通過抵抗血清蛋白和血小板的粘附來防止血栓形成。隨后，抗粘附的聚乙二醇在局部弱酸性環境下逐漸脫落，實現增強的細胞親和力。這種順應宿主反應的多功能改性策略有效提高了生物瓣膜的長期抗凝血性能和促內皮化能力，進而改善了瓣膜的組織親和力，降低了鈣化和炎癥反應。其實現的植入后材料和組織之間的反應順序匹配的潛力，為心血管植入材料的表面改性提供了一種新的功能整合思路。
圖1.葡萄糖觸發的具有長期抗血栓性和增強內皮化作用的多功能涂層的制備過程和功能模型。
圖2. 在改性瓣膜上培養1天和3天后的內皮細胞的(A) 熒光圖像，(B) 細胞存活率，(C)細胞數量。在改性瓣膜上培養1天和3天后的平滑肌細胞的 (D) 熒光圖像，(E) 細胞活力和(F)細胞數量。
圖3. 生物瓣膜的體外動靜脈分流實驗結果。(A) 兔子動靜脈分流模型的示意圖。暴露在血流一小時后的生物瓣膜表面的(B)SEM圖像和(C)血栓重量。浸泡在葡萄糖溶液中7天和14天后的生物瓣膜，在體外動靜脈分流實驗后表面的(D) SEM圖像和(E)血栓重量。
以上相關成果發表在Biomaterials (2021, 275, 120981)上。論文的第一作者為四川大學國家生物醫學材料工程技術研究中心/生物醫學工程學院博士研究生王雅楠，通訊作者為中心主任/學院學術院長王云兵教授和羅日方副研究員。
展開 從折剪紙藝術到納米尺度光學器件，MIT聯手中國科學家集成3D光學器件
例如，葡萄糖分子有左旋和右旋 2 種類型，具有不同的光特性。因此，可以利用這種特性，用納米光學極化傳感器構建更小，更高效的葡萄糖分子感測器。
此外，通過光學極化技術，可以讓光纖通信實現極化復用，提高光纖容量，而利用納米光學器件可以構造出更高效的光纖通信系統。
依靠人體自帶“燃料” 傳感器充當“私人醫生”
據麥姆斯咨詢報道，來自華盛頓州立大學（Washington State University）的研究人員開發出一款由生物燃料驅動的可植入傳感器，它可以依靠糖來運行以監測身體的生物信號，檢測、預防并診斷疾病。
一支由華盛頓州立大學電子工程和計算機科學學院助教Subhanshu Gupta領導的跨學科研究團隊開發了這款獨特的傳感器，該傳感器由生物燃料電池供電，可以從體液中收集葡萄糖維持其正常運行。
研究團隊展示了生物燃料電池與電子元件的獨特集成，以高靈敏度處理生理生化信號。
他們的研究成果于近期發表在《IEEE電路與系統雜志》（IEEE Transactions of Circuits and Systems journal）上。
華盛頓州立大學化學工程和生物工程學院（Gene and Linda Voiland School of Chemical Engineering and Bioengineering）的教授Su Ha和Alla Kostyukova領導設計了生物燃料電池。
目前流行的用于疾病檢測的傳感器或是需要充電的手表，或是需要貼在皮膚上的貼片，這些貼片都是表面的，而且無法嵌入。由華盛頓州立大學團隊開發的傳感器則可以消除刺破手指以檢測某種疾病（如糖尿病）的需求。
Gupta指出，“人體體液中攜帶有大量燃料，通過皮膚和口腔周圍的血糖或乳酸生成。使用生物燃料電池開啟了將身體作為潛在燃料的大門。”
他表示，傳感器當中的電子元件采用最先進的設計和制造，只需要消耗幾微瓦的功率，同時又具有高靈敏度。將這些電子元件與生物燃料電池相結合，將使其比傳統電池供電裝置更高效。由于該裝置依賴于體內的葡萄糖，因此傳感器的電子元件可以無限期供電。例如，傳感器可以僅依靠在皮膚下生成的糖運行。
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