Technologia Wiadomości

Plaster – glukometr mierzy poziom glikemii z potu i podaje insulinę, mówią badania

Bezinwazyjny glukometr pot insulina
Bezinwazyjny plaster – glukometr mierzy poziom glikemii za pośrednictwem potu, a gdy wyniki są wysoki, podaje również insulinę. Źródło: Science Advances

Naukowcy z Południowej Korei pracują nad dwoma urządzeniami do pomiaru glikemii: noszonym na skórze plastrem, oraz , paskiem – elektrodą, który po przetarciu o pot i włożeniu do czytnika pokazuje poziom cukru. Oba urządzenia bazują na tej samej technologii i mogą mierzyć stężenie cukru we krwi za pośrednictwem potu, a nie kropli krwi.

W przypadku plastra naukowcy uważają, że stworzyli zamknięty obieg, gdyż plater może również dostarczać leki takie jak insulina  zależnie od poziomu glikemii.

Metoda ta wykorzystuje elektrochemiczną analizę potu, która jest wykonywana za pomocą miękkiego urządzenia bioelektronicznego – potocznie nazwanego przez naukowców plastrem.

Nie jest to pierwsza próba odejścia od klasycznych nakłuć palca, dotychczas opisywaliśmy badania nad próbami pomiaru glikemii za pomocą światła (polscy naukowcy), lasera, soczewek kontaktowych (Google) czy też tatuażu – naklejki.

Pot materiałem diagnostycznym do pomiaru glikemii

Innowacyjna metoda pomiaru glikemii została stworzona przez naukowców z Narodowego Uniwersytetu Seulskiego w Korei Południowej i opublikowana na łamach prestiżowego czasopisma Nature Nanotechnology. Jako materiał do oznaczenia poziomu glukozy we krwi wykorzystuje wydzielinę ludzkich gruczołów potowych, czyli nasz pot.

Jest to możliwe przy pomocy niewielkiej wielkości plastra, który zaopatrzony jest w specjalne elementy pochłaniające pot i czujniki umożliwiające pomiar poziomu cukru. Do wykonania pomiaru wystarczą wielkości rzędu kilku setnych mililitra.

Koreańscy naukowcy opublikowali pierwszy projekt swojego autorstwa już rok temu, jednak ciągłe prace nad ulepszeniem wynalazku zaowocowały ponowną publikacją ulepszonej wersji w marcu tego roku.

Wiarygodny, czy nie?

Metoda pomiaru glikemii z potu jest metodą pośrednią, należy więc zwrócić uwagę, iż wiele czynników może wpływać na fałszywy wynik badania. Zawarty w pocie kwas mlekowy czy moczowy, a także pH skóry, jej temperatura i wilgotność mogą być barierą, która utrudni otrzymanie wyniku odzwierciedlającego faktyczne stężenie glukozy we krwi.

Aby temu zapobiec, naukowcy ulepszyli (w porównaniu z rozwiązaniem zaproponowanym w 2016 roku) zaprojektowany przez nich plaster w specjalne, porowate sensory (w miejsce wcześniej używanych materiałów grafenowych) monitorujące wspomniane parametry. Takie rozwiązanie ma umożliwić otrzymanie wyniku pokrywającego się z faktycznym stanem glikemii oraz jeszcze lepszym dopasowaniem dawek leków. Dzięki temu plaster szybciej zbiera pot i jest odporny na tarcie i deformacje.

Jak zbudowany jest plaster – glukometr z insuliną?

Glukometr do potu umieszczony na raminiu
Plaster – glukometr widoczny na ramieniu. Źródło: Science Advances

 

Plaster składa się wielu powłok i miniaturowych czujników, wykorzystuje przy tym nanotechnologię, czyli metodę tworzenia struktur o rozmiarach rzędu pojedynczych atomów i cząsteczek.

Plaster jest zawiera też hydrożelowe mikroigiełki wytworzone z kwasu hauliowego oraz wodoodporny pasek. Badacze zapewniają, że jest wygodny w noszeniu.

Dzięki hydrożelowym igiełkom plaster nie tylko mirzy poziom glukozy, ale również jest ‘responsywny’, czyli może dostarczać insulinę zależnie od tego jaki jest poziom cukru w organizmie.

Cząsteczki leku są umieszczone w dwóch różnych warstwach fazowo zmiennych nanocząsteczkach (CPN). Igiełki które reagują na temperaturę organizmu, mogą dostarczyć aż 6 różnych rzędów wielkości dawek insuliny.

Naukowcy uważają, że w przyszłości będą mogli ‘naładować’ igiełki nie tylko insuliną, ale i innymi lekami, dostarczając terapię wielolekową.

Badania na myszach przeprowadzone do tej pory okazały się obiecujące i podobno urządzenie działa bez zarzutu, przynajmniej w przypadku myszy. Badane myszy chore na cukrzyce kiedy miały założone urządzenie uzyskiwały zadowalajcie wyniki glikemii.

Drugi wynalazek: jednorazowy pasek – glukometr na pot

Wykorzystując tę technologie, naukowcy również umieścili elementy mierzące glikemię na pasku, podobnym do półprzewodnika. Nie podaje on leków, ale za to szubko można nim dotknąć spoconej skóry, a po podłączaniu do komputera, odczytać wynik poziomu cukru w organizmie.

Dr Lee powiedział, że to jest urządzenie wygodne oraz wykazuje się wysoką dokładnością pomiarów. Urządzenie byłoby tanie w produkcji masowej, gdyż wykorzystuje istniejące technologie produkcji elektrod, wykorzystywane w produkcji półprzewodników

Jednorazowy bezinwazyjny glukometr na pot elektroda
Glukometr – elektroda, z jednorazowym paskiem, który łatwo można zastąpić nowym. Po podłączaniu do komputera podaje wyniki. Źródło: Science Advances

I choć – powiedział dr Lee – jeszcze można ulepszyć tę technologię zanim dotrze do etapu badań klinicznych, to wynalazek z pewnością poprawiłby jakość życia diabetyków.

Zdaniem dra Lee technologia wykorzystana w budowie urządzenia może być też wykorzysta w diagnozie i leczeniu innych chorób, nie tylko cukrzycy.

Lepszy od glukometru?

Mimo, iż możliwość rezygnacji z codziennych i niekomfortowych pomiarów poziomu cukru przy użyciu glukometru jest niewątpliwą zaletą przemawiającą na korzyść stosowania „inteligentnych plastrów” i poprawiłaby jakość życia wielu diabetyków, zanim wynalazek trafi do powszechnego użytku musi przejść jeszcze wiele testów i ulepszeń umożliwiających wyeliminowanie możliwych pomyłek sprzętu i ograniczeń wykonywania pomiaru.

Do tego czasu pozostają nam sprawdzone przez wiele lat glukometry, które być może kiedyś wymienimy na bardziej wygodne urządzenia.

 

Żródło: Science Advances

Monika Ostrowska

UkończyłaM Wydział Dziennikarstwa i Nauk Politycznych na Uniwersytecie Warszawskim oraz studia podyplomowe w Londynie. Od czasu poślubienia diabetyka typu 1, cukrzyca i jej zagadnienia stały się moją największą pasją. Każdą wolną chwilę spędzam na pogłębianiu wiedzy o biologii cukrzycy.

Uważam, że o cukrzycy mówi się stanowczo za mało, a wiedza o niej powinna być popularyzowana, w zwłaszcza w szkołach. Szczególnie interesują mnie zaganiania z zakresu dietoterapii i dietetyki, a także nowoczesne metody leczenia cukrzycy. Śledzę wszystkie najnowsze doniesienia z zakresu badań nad komórkami macierzystymi, przeszczepami oraz terapiami lekowymi.

W Cukrzyca Polska odpowiadam za wiadomości, zwłaszcza z zakresu cukrzycy typu 1, a także za marketing i komunikację.

W czasie wolnym lubię biegać oraz czytać.

Przejdź do strony z pozostałymi autorami portalu Cukrzyca Polska.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany.