Nieinwazyjne urządzenia do monitorowania poziomu glukozy w pocie
Biosensory – przyszłość diagnostyki
Pot jest źródłem, z którego można czerpać wiele danych dotyczących naszej fizjologii. Obecne w nim metabolity mogą dostarczyć istotnych informacji wymaganych do monitorowania stanu zdrowia pacjenta. W przeciwieństwie do płynów ustrojowych, takich jak krew, łatwo można go pozyskać i zbadać za pomocą różnych nieinwazyjnych metod, w tym, stosując procedurę wykrywania elektrochemicznego za pomocą biosensorów.
Przeczytaj także, czym jest ciągłe monitorowanie glikemii i czy jest refundowane.
Jak powstawał czujnik?
Naukowcy z Uniwersytet Stanu Pensylwania skonstruowali urządzenie najpierw z indukowanego laserem grafenu, materiału zbudowanego z atomów węgla, strukturą przypominającego płaski plaster miodu, który ze względu na swoje właściwości (krótki czas produkcji i wysokie przewodzenie elektryczne) wydawał się być idealną ramą dla urządzenia wykrywającego. Wyzwanie stanowił fakt, że nie jest on wrażliwy na glukozę. Z tego powodu inżynierowie zdecydowali się osadzić na nim nikiel, który jest czuły na ten cukier oraz złoto, którego zadaniem jest zapobieganie ewentualnym reakcjom alergicznym. Powstała w ten sposób kombinacja, zdolna do wykrywania nawet niskiego stężenia glukozy w pocie na powierzchni skóry.
Próba testowa, w której wzięli udział ochotnicy, dowiodła, że urządzenie może z powodzeniem śledzić zmiany w poziomie glukozy we krwi przed i po posiłku. Artykuł ze szczegółami opisujący pracę nad czujnikiem jest dostępny online i zostanie opublikowany w grudniowym wydaniu czasopisma „Biosensors and Bio electronics”.
Polecane dla Ciebie
Jak działa czujnik? Jakie są jego zalety?
Sensor zawiera komorę mikro przepływową, do której pobierana jest próbka potu. Następnie roztwór alkaliczny reaguje z glukozą, tworząc związek, który w połączeniu ze stopem niklu i złota obecnym w urządzeniu wywołuje sygnał elektryczny, którego intensywność może być wskaźnikiem ilość glukozy obecnej w pocie.
Urządzenia do pomiaru poziom glukozy – inne projekty
Badacze zamierzają poświęcić więcej uwagi temu, w jaki sposób pacjenci mogliby używać tej technologii do codziennego monitorowania, tak, aby mogła stać się narzędziem do określenia działań związanych z leczeniem cukrzycy. W przyszłości naukowcy planują udoskonalić i rozszerzyć działanie urządzenia, aby można było wygodnie monitorować także inne bio markery, które można znaleźć w pocie, a także płynie śródmiąższowym, który wypełniają przestrzeń między komórkami organizmu.
Jednym z najwcześniejszych sposobów pomiaru stężenia glukozy, jest elektroda enzymatyczna (tzw. test paskowy) dr Lendla C. Clarka, którą naukowiec opracował na początku lat 60. ubiegłego wieku. Z czasem zaczęły powstawać nieenzymatyczne czujniki elektrochemiczne, które charakteryzują się lepszą coraz lepszą czułością. Współczesne projekty są coraz bardziej zaawansowane. Kilka lat temu grupa uczonych z Narodowego Uniwersytetu w Seulskiego zaprojektowała wielofunkcyjne urządzenie, które może jednocześnie monitorować poziom glukozy i inne parametry życiowe.
Naukowy z Uniwersytetu Teksańskiego stworzyli natomiast przyrząd, który oprócz poziomu glukozy może mierzyć również dwa inne bio markery — kortyzol i interleukinę-6. Urządzenie zawiera ciecz jonową, substancję, która stabilizuje mikro środowisko na powierzchni skóry, co umożliwia jego pracę na różnych typach tkanki, zarówno u osób młodych, jak i seniorów. Pozwala to także na wykonywanie cogodzinnych odczytów bez obniżania wydajności pracy czujnika.
Zespół badawczy z Wydziału Nanoinżynierii Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego, opracował urządzenie, które może mierzyć glukozę w pocie poprzez dotknięcie palca oraz dopasowany do niego algorytm, który uzyskany pomiar przekłada na poziom glukozy we krwi. Powstawanie tej innowacji zostało opisane w artykule opublikowanym w „ACS Sensors”.
