برای افراد مبتلا به دیابت، نظارت بر قند خون یک کار روزانه - و گاهی ساعتی - است. بیشتر رویکردها تهاجمی هستند و شامل سوراخ کردن پوست (بازو یا نوک انگشت)هستند که می تواند باعث درد شود.

اکنون، محققان دانشگاه Yonsei در کره یک پچ پوشیدنی ساخته اند که بر اساس سطح قند خون کاربر، نور فلورسانس ساطع می کند. در مطالعه‌ای که اخیراً در Science Advances منتشر شده است، محققان این پچ نازک، نامرئی و زیست تخریب‌پذیر را معرفی کردند که با موفقیت غلظت‌های مختلف گلوکز خون را در موش اندازه‌گیری کرد.

محققان حدس می زنند که وقتی این فناوری با یک برنامه کاربردی تلفن هوشمند ترکیب شود، می تواند به به طور مداوم و غیرتهاجمی سطح قند خون بیماران دیابتی را نشان دهد.

بسیاری از افراد مبتلا به دیابت، قند خون خود را با یک گلوکومتر استاندارد کنترل می کنند. آنها نوک انگشتان خود را با سوزن مویی یا لانست سوراخ می کنند تا مقادیر ناچیزی خون بگیرند. اگر این فرآیند اشتباه انجام شود، می تواند دردناک باشد، و باعث ایجاد پینه های سخت شود. سایر جایگزین های رایج نیز تهاجمی هستند.

دکتر Ki Jun Yu، مهندس برق در دانشگاه یونسی و یکی از نویسندگان این مطالعه، با توسعه یک حسگر نظارت بر گلوکز کم تهاجمی که قادر به ثبت گلوکز به روشی قابل اعتماد و مداوم است، به رفع مشکلات فعلی در فناوری پایش دیابت کمک کرد. او و تیمش همچنین تصمیم گرفتند تا حسگر را تجزیه پذیر بسازند تا بیماران نگران حذف آن از محیط زیست نباشند. این سنسور تقریباً هر سه روز یکبار تخریب می شود.

حسگر طراحی شده توسط محققان از دو لایه تشکیل شده است. لایه بالایی از پلی وینیل الکل ساخته شده است. لایه دوم شامل مجموعه‌ای از سوزن‌هایی است که سطح پوست را سوراخ می‌کنند اما به اندازه ای طویل نیستند که به پایانه های عصبی برسند. این لایه از ابریشم، یک ماده زیست تخریب پذیر شناخته شده، ساخته شده است.

برای اندازه گیری گلوکز، تیم یک مونومر گلوکز فلورسنت(GF) متشکل از دو قسمت را انتخاب کردند. اولین مورد یک اسید دی بورونیک است که به گلوکز در مایع بینابینی درست زیر پوست متصل می شود. دیگری یک مولکول فلورسنت آبگریز است که با اتصال گلوکز به اسید دی بورونیک، شکل خود را تغییر می دهد و نور فلورسانس ساطع می کند. وقتی گلوکز به مونومرGF متصل می شود، مونومر نور آبی را جذب کرده و نور قرمز ساطع می کند.

برای آزمایش دقت سنسور، محققان آن را روی پوست یک موش دیابتی بدون مو چسباندند. آنها نور را روی پچ تاباندند و فلورسانس آن را با استفاده از دوربین اندازه گیری کردند در حالی که آنها به صورت داخل وریدی محلول گلوکز را به موش تزریق می کردند.

دکتر Yu، گفت: این پچ به طور بالقوه می تواند روی هر قسمتی از بدن چسبانده شود. هر زمان که کاربران بخواهند سطح گلوکز را اندازه‌گیری کنند، می‌توانند چراغ قوه ی گوشی هوشمند را روی پچ بتابانند. سپس، آن‌ها می‌توانند از اپلیکیشنی استفاده کنند که از ویژگی دوربین گوشی برای اندازه‌گیری شدت فلورسنت ساطع شده از حسگر و ترجمه ی آن به غلظت گلوکز خون استفاده می‌کند. این در حال حاضر یک حدس است زیرا محققان هیچ یک از این پیش‌بینی‌ها را در مطالعه آزمایش نکرده‌اند.

دکتر Yu، گفت: این سیستم می تواند به طور کامل جایگزین روش معمول اندازه گیری قند خون مانند روش های لانست شود تا بیماران دیابتی بتوانند به راحتی از هیپوگلایسمی و هایپرگلایسمی جلوگیری کنند.

به گفته ی دکتر گریگوری فورلنزا، متخصص غدد اطفال در دانشکده پزشکی دانشگاه کلرادو که در این مطالعه شرکت نداشت، این فناوری اثبات جدیدی از مفهوم است، اما ممکن است دقیقاً آن چیزی نباشد که بیماران به دنبال آن هستند. فورلنزا با Medtronic و Dexcom که هر دو سیستم های نظارت بر قند خون را تولید می کنند، تحقیقاتی انجام داده است. او توضیح داد: این ایده که بزرگسالان جوان از حسگر خود در مدرسه یا در یک رستوران در مقابل دوستان خود عکس بگیرند، فکر نمی‌کنم کاری باشد که آنها بخواهند انجام دهند.

دکتر فورلنزا افزود: نویسندگان باید آزمایش‌های بیشتری را برای تعیین کمیت حساسیت حسگر در سطوح پایین قند خون که مخصوصاً برای بیماران خطرناک است، در نظر بگیرند.

دکتر فورلنزا گفت: یک کاربرد بالقوه قدرتمندتر این فناوری، استفاده از آن در کنار یک دستگاه تحویل انسولین، مانند پمپ انسولین است.

مهندس Yu، ضمن قبول این موضوع، گفت: چندین مرحله و ملاحظات طراحی وجود دارد که باید قبل از آماده شدن حسگر برای استفاده انسانی انجام شود، اما من همچنان خوش بین هستم که این فناوری در آینده به بیماران دیابتی کمک خواهد کرد.

منبع:

https://www.the-scientist.com/news-opinion/a-noninvasive-glucose-monitor-for-managing-diabetes-71225