Исследователи из Пенсильванского университета разработали первый в своем роде прототип носимого неинвазивного устройства для мониторинга глюкозы.
Устройства для неинвазивного мониторинга глюкозы в настоящее время коммерчески недоступны в Соединенных Штатах, поэтому люди с диабетом должны собирать образцы крови или использовать датчики, встроенные под кожу, для измерения уровня сахара в крови. Теперь, с новым носимым устройством, созданным исследователями из Пенсильвании, менее навязчивый мониторинг глюкозы может стать нормой.
Под руководством Хуанью «Ларри» Ченг, профессора по развитию карьеры Дороти Квиггл Департамента инженерных наук и механики штата Пенсильвания, исследователи опубликовали подробные сведения о неинвазивном недорогом сенсоре, который может определять глюкозу в поту в биосенсорах и биоэлектронике. Газета, доступная в Интернете, будет опубликована в декабрьском печатном номере журнала.
Конструкция устройства
Сначала исследователи сконструировали устройство с использованием лазерно-индуцированного графена (LIG), материала, состоящего из углеродных слоев различной формы толщиной до атома . Благодаря высокой электропроводности и удобному времени изготовления, составляющему всего несколько секунд, LIG оказался идеальной основой для сенсорного устройства, но с этим было сделано существенное предостережение.
«Проблема здесь в том, что LIG вообще не чувствителен к глюкозе», — сказал Ченг. «Итак, нам нужно было нанести чувствительный к глюкозе материал на LIG».
По словам Ченга, команда выбрала никель из-за его высокой чувствительности к глюкозе и объединила его с золотом, чтобы снизить потенциальный риск аллергической реакции. Исследователи предположили, что LIG, оснащенный сплавом никель-золото, сможет обнаруживать низкие концентрации глюкозы в поте на поверхности кожи.
Врачи отмечают, что безинъекционное устройство мониторинга глюкозы представляет собой значительный шаг вперёд в управлении диабетом. Это устройство позволяет пациентам контролировать уровень сахара в крови без необходимости регулярных уколов, что значительно повышает комфорт и качество жизни. Специалисты подчеркивают, что такой подход способствует более частому и точному мониторингу, что, в свою очередь, помогает избежать гипогликемии и гипергликемии.
Кроме того, врачи отмечают, что использование таких устройств может улучшить adherence пациентов к лечению, так как процесс становится менее болезненным и более удобным. Однако они также предостерегают о необходимости регулярного медицинского контроля и консультаций, поскольку технологии не заменяют профессионального мнения и индивидуального подхода к каждому пациенту. В целом, безинъекционные устройства открывают новые горизонты в диабетологии, и их внедрение может значительно улучшить результаты лечения.
Безинъекционное устройство мониторинга глюкозы вызывает большой интерес среди людей, страдающих диабетом. Многие отмечают его удобство и простоту в использовании, так как оно позволяет контролировать уровень сахара в крови без необходимости делать уколы. Пользователи отмечают, что это значительно снижает дискомфорт и страх, связанный с регулярными инъекциями.
Некоторые пациенты подчеркивают, что устройство помогает им лучше управлять своим состоянием, так как данные о глюкозе доступны в режиме реального времени. Однако есть и критические отзывы: некоторые пользователи выражают недовольство по поводу точности измерений и необходимости регулярной калибровки. В целом, большинство людей считает, что такие технологии значительно улучшают качество жизни и делают процесс мониторинга более комфортным.
Доступность устройств
Устройства для неинвазивного мониторинга глюкозы в настоящее время коммерчески недоступны в Соединенных Штатах, поэтому люди с диабетом должны собирать образцы крови или использовать датчики, встроенные под кожу, для измерения уровня сахара в крови. Теперь, с новым носимым устройством, созданным исследователями из Пенсильвании, менее навязчивый мониторинг глюкозы может стать нормой.
Материал с высокой чувствительностью к глюкозе был приоритетным. Пот демонстрирует удивительно низкие концентрации глюкозы по сравнению с кровью, но, по словам Ченга, существует сильная корреляция между уровнями глюкозы в поте и крови. Хотя концентрация глюкозы в поту примерно в 100 раз меньше, чем концентрация в крови, устройство команды достаточно чувствительно, чтобы точно измерить глюкозу в поту и отразить концентрацию в крови.
Чувствительность сплава никель-золото позволила команде Ченга исключить ферменты, которые часто используются для измерения глюкозы в более инвазивных, коммерчески доступных устройствах или в неинвазивных мониторах, предложенных другими исследователями. Однако эти ферменты могут быстро разрушаться со временем и при изменении температуры.
Читайте также:
«Ферментативный сенсор должен храниться при определенной температуре и pH, а фермент не может храниться в течение длительного времени», — сказал Ченг. «С другой стороны, неферментативный датчик глюкозы имеет преимущество с точки зрения стабильной работы и чувствительности к глюкозе независимо от этих изменений».
- Для неферментативных сенсоров требуется щелочной раствор, который может повредить кожу и обычно ограничивает возможность ношения устройства. Чтобы решить эту проблему, Ченг и его команда прикрепили микрожидкостную камеру к сплаву LIG. Эта камера меньше, чем ранее разработанные конфигурации, чтобы обеспечить удобство ношения и пористая, чтобы обеспечить диапазон движений, таких как растяжение или раздавливание.
- Он подключен к входному патрубку, через который в раствор проходит пот, не позволяя раствору касаться кожи.
- Основной раствор взаимодействует с молекулами глюкозы с образованием соединения, которое вступает в реакцию со сплавом. Эта реакция запускает электрический сигнал, указывающий на концентрацию глюкозы в поте.
По словам Ченга, с меньшей камерой для щелочного раствора все устройство имеет размер примерно четверть и достаточно гибкое, чтобы поддерживать надежное прикрепление к человеческому телу.
В ходе проверки концепции исследователи использовали безопасный для кожи клей, чтобы прикрепить устройство многоразового использования к руке человека через час и три часа после еды.
Испытуемый выполнял короткую тренировку — ровно столько, чтобы потеть — прямо перед каждым измерением. Через несколько минут после сбора пота исследователи обнаружили, что обнаруженная концентрация глюкозы упала от первого измерения к следующему. Измерения глюкозы с помощью устройства были подтверждены измерениями, выполненными с помощью имеющегося в продаже монитора глюкозы.
Ченг и его команда планируют улучшить свой прототип для будущих приложений, в том числе обсудить, как пациенты или клиницисты могут использовать датчик для дополнительных измерений глюкозы или постоянного мониторинга для определения лечебных действий, таких как введение инсулина. Они также намерены усовершенствовать и расширить эту платформу для более удобного мониторинга других биомаркеров, которые можно найти в поте или интерстициальных жидкостях, заполняющих пространство между клетками в организме.
«Мы хотим работать с врачами и другими поставщиками медицинских услуг, чтобы увидеть, как мы можем применить эту технологию для ежедневного наблюдения за пациентом», — сказал Ченг. «Этот датчик глюкозы служит основополагающим примером, демонстрирующим, что мы можем улучшить обнаружение биомаркеров в поту при чрезвычайно низких концентрациях».
Вопрос-ответ
Сколько стоит система непрерывного мониторинга глюкозы?
Система непрерывного мониторинга глюкозы СТ14, комплектация Lite купить по цене 14 811 руб.
Что такое неинвазивный мониторинг глюкозы?
К неинвазивным устройствам относятся оптические датчики, которые определяют уровень глюкозы в крови по измерению рассеивания лучей лазера при прохождении сквозь кожу и кровеносные сосуды.
Возможен ли неинвазивный мониторинг уровня глюкозы в крови?
Технология измерения фотоплетизмограммы (ФПГ) представляет собой подход к неинвазивному измерению уровня глюкозы в крови , а датчики ФПГ могут использоваться для прогнозирования эпизодов гипогликемии.
Можно ли получить либру бесплатно?
Обеспечение глюкометрами в рамках программ льготного лекарственного обеспечения законодательством не предусмотрено.
-
Читайте также:
Советы
СОВЕТ №1
Перед покупкой безинъекционного устройства мониторинга глюкозы обязательно проконсультируйтесь с врачом. Специалист поможет выбрать наиболее подходящее устройство с учетом ваших индивидуальных потребностей и состояния здоровья.
СОВЕТ №2
Обратите внимание на точность и надежность устройства. Изучите отзывы пользователей и результаты клинических испытаний, чтобы убедиться, что выбранное вами устройство соответствует высоким стандартам качества.
СОВЕТ №3
Регулярно проверяйте и обновляйте программное обеспечение устройства. Многие современные устройства имеют функции, которые позволяют синхронизировать данные с мобильными приложениями, что поможет вам лучше отслеживать уровень глюкозы и управлять своим состоянием.
СОВЕТ №4
Не забывайте о необходимости поддерживать устройство в чистоте и следовать инструкциям по его эксплуатации. Это поможет избежать ошибок в измерениях и продлить срок службы устройства.
