Устройство гибкой
татуировки для измерения глюкозы
Нано-инженеры из университета Калифорнии, Сан-Диего создали и испытали временную татуировку, которые могут измерять уровень глюкозы в жидкости между клетками кожи.
Люди, страдающие диабетом, по нескольку раз в день проверяют содержание глюкозы в крови, снова и снова прокалывая кожу пальцев. Современное оборудование персонального измерения глюкозы предполагает использование крошечных разовых игл и выдавливания из пальца образца крови минимального объёма, но и этот подход для многих людей не решает проблемы.
Разработка неинвазивных способов контроля глюкозы в крови является очень актуальной. Статья о новой исследований “Tattoo—Based Noninvasive Glucose Monitoring: A Proof—of—Concept Study,” опубликована в декабре 2014 in the journal of Analytical Chemistry. Разработчик датчика Амай Бандодкар (Bandodkar ) говорит, что это татуировка в конце концов может проложить путь к изучению в других применениях, такие как обнаружение других важных метаболитов в организме или доставки лекарств через кожные клетки.
Создание данного оборудования это первый в истории пример гибкого устройства который представляет собой татуировку состоящих из двух электродов, напечатанных на бумажной подложке и может быть многообещающим шагом вперед в неинвазивном тестировании глюкозы у пациентов с диабетом. После перенесения татуировки- (гибкого элемента, который состоит из тщательно узорных электродов, напечатанных на временной рабочем тату) на тело пациента, его кожа подвергается воздействию очень слабого- мягкого электрического тока в течение 10 минут который заставляет ионы натрия в жидкости между клетками кожи, мигрировать к электродам татуировки. Эти ионы несут молекулы глюкозы, которые также находится в жидкости. Для определения общего уровня глюкозы человека встроенный в тату датчик измеряет напряженность электрического заряда, созданного сахаром крови. Концентрация глюкозы, добытой неинвазивным устройством татуировки почти в сто раз меньше соответствующего уровня глюкозы в человеческой крови. Поэтому группой исследователей разработано высокочувствительный сенсор глюкозы, который может обнаружить такие низкие уровни глюкозы с высокой селективностью.
В настоящее время это устройство не обладает возможностью считывания и выведения численных значений уровня глюкозы на монитор. Но такого типа устройства разрабатывается исследователями электротехники и вычислительной техники в Центре разработки переносных датчиков. Считывающее устройство в конечном итоге будут иметь возможность отправить эту информацию непосредственно врачам пациента в режиме реального времени используя Bluetooth, или хранить данные в облаке», объяснила исследовательская группа Bandodkar.
В настоящее время датчик татуировки может быстро потерять работоспособность в течение дня поэтому группа исследователей работает над тем, чтобы увеличить время работы татуировки, сохраняя при этом его общая низкую стоимость. Стоимость такого датчика недорого-всего несколько центов, и, следовательно, может быть заменен без больших финансовых затрат, на пациента/в течение дня. «Центр» предусматривает использование этих датчиков- татуировок глюкозы и постоянно контролировать уровень глюкозы в широких кругах населения в зависимости от их пищевых привычек. Для проверки, сможет ли датчик зафиксировать всплеск глюкозы в крови, добровольцам предлагались употребить в пищу высококалорийную продукты и напитки. Устройство оказалось более чувствительным, чем традиционный анализ крови из пальца. Экспериментальные данные из этих широких слоёв населения могут помочь ученым узнать больше о причинах и возможностях профилактики сахарного диабета, который влияет на сотни миллионов людей и является одним из ведущих причин смерти в мире.
Люди больные диабетом должны несколько раз в день контролировать уровень глюкозы, с использованием устройств, с крошечными иглами для извлечения небольшого образца крови из пальца. Пациенты, которые избегают такое тестирование, из-за неприятного ощущения рискуют своим здоровьем, поэтому исследователи искали менее инвазивных способов контролировать глюкозу.
Исследователи говорят, что устройство можно использовать для измерения концентрации других важных химических веществ, таких как лактат, метаболита анализируемого у спортсменов для контроля за их пригодность. Татуировка может также когда-нибудь использоваться для проверки того, насколько хорошо препарат работает путем мониторинга определенных белковых продуктов в межклеточной жидкости, или для обнаружения алкоголя или незаконное потребление наркотиков.
Похожие статьи