کنترل قند خون از طریق یک لنز چشمی هوشمند

لنزهای تماسی هوشمند ابداع شده توسط محققان کرده ای، به بیماران دیابتی این امکان را می دهد که سطح گلوکز موجود در خون خود را از طریق مایع چشمی خود کنترل کنند. این لنز مایع موجود در چشم را رصد می کند و نتایج مربوطه را به طور بی سیم به اشتراک می گذارد. این لنزها قادرند در هنگام بروز هرگونه شرایط اضطراری برای سلامت به افراد دیابتی هشدار دهند.

محققان دانشگاه علوم و فناوری Pohang در کره جنوبی می گوید: همچنین با کمک نسخه های آتی این لنزها که از راه دور کنترل و بطور بی سیم کنترل می شوند، می توان داروها را به طور مستقیم به چشم منتقل کرد.در این لنزها از فناوری تراشه(chip technology) برای نظارت بر میزان قند از طریق رگ های خونی در پشت چشم استفاده شده است. آنها معتقدند که این لنزها می توانند جایگزینی برای آزمایش خون تهاجمی باشند.

دکتر Do Hee Keum، محقق ارشد این پژوهش می گوید: از نظر علمی، از این اختراع  می توان برای انتقال دارو از طریق چشم و درمان رتینوپاتی دیابتی که یکی از عوارض دیابت است، استفاده کرد. او در این باره افزود: لنزهای هوشمند ما یک عملکرد منحصر به فرد برای تحویل دارو به چشم دارند و همچنین برای رصد مداوم گلوکز مناسب هستند.

این لنز جدید بر روی خرگوش ها آزمایش شد و به شیوه ای غیر تهاجمی قند خون آنها را رصد کرد. همچنین به طور کنترل شده و بی سیم دارویی را به بدن آنها منتقل نمود. دانشمندان می گویند که این فناوری جدید اولین استفاده ی بالقوه از لنزهای تماسی برای نظارت و معالجه علائم دیابت با یک کنترل کننده ی تحویل دارو از راه دور است.

دستگاه های لنز تماسی الکترونیکی هوشمند برای کاربردهای تشخیصی، به ویژه برای نظارت مداوم گلوکز، به طور گسترده مورد بررسی قرار گرفته اند.در سال 2014 ، گوگل طرحی را برای توسعه لنز تماسی معرفی کرد که هدف آن کمک به افراد مبتلا به دیابت برای اندازه گیری میزان گلوکز در اشک آنها بود.علیرغم تلاش جدی برای توسعه ی تجاری لنزهای گوگل، آنها نتوانستند در اندازه گیری های خود به همبستگی کافی بین غلظت گلوکز در اشک با غلظت گلوکز خون برسند.

دکتر Keum در مورد یافته های گوگل گفت: نتایج کلینیکی آنها ناامید کننده بود، زیرا رسیدن به مقدار قابل اطمینان قند خون در محیط پیچیده ای مانند چشم با چالشهایی همراه است. ما معتقدیم که با کالیبراسیون مناسب و نظارت پایه، تغییرات غلظت گلوکز می تواند با اطمینان برای هر بیمار اندازه گیری شود.

آنها استدلال کردند که سطح قرنیه یک پنجره ی منحصر به فرد و مناسب برای نظارت بر تغییرات فیزیولوژیکی در بدن ارائه می دهد.این باعث افزایش علاقه آنها به لنزهای تماسی هوشمند برای برنامه های مراقبت های بهداشتی بالقوه مانند نظارت بر گلوکز شد.

دکتر Keum گفت: سطح قرنیه به طور منحصر به فرد یک رابط مناسب و غیر تهاجمی را برای شرایط فیزیولوژیکی در بدن انسان ارائه می دهد.چشم ها به طور مستقیم به مغز، کبد، قلب، ریه و کلیه ها متصل هستند و می توانند به عنوان یک پنجره برای بدن مورد استفاده قرار گیرند.

محققان می خواستند مدلی را طراحی كنند كه هم بتواند این عملكرد را انجام دهد و هم داروها را از طریق چشم تحویل دهد. آنها یک لنز تماسی هوشمند ایجاد کردند که شامل یک حسگر الکتروشیمیایی در زمان واقعی، یک سیستم تحویل داروی انعطاف پذیر بر اساس تقاضا، یک سیستم انتقال انرژی بی سیم و یک سیستم ارتباطی فرکانس رادیویی از راه دور است.

در این مطالعه، آنها لنزها را بر روی چشم خرگوشهای دیابتی زنده امتحان کردند و دو واحد انسولین را 15 دقیقه بعد از آن تزریق کردند تا سطح قند خون خرگوش ها کاهش یابد.آنها سپس تغییرات قند خون را با خوانشهای لنز تحت نظر گرفته و آزمایش ها را تکرار کردند در نهایت لنزها پس از 63 روز پاره شدند، این کار توانایی پایداری لنزها در طول زمان را نشان داد.

در مرحله بعد، محققان از لنزها برای تحویل دارو از راه دور استفاده کردند، genistein، دارویی که برای درمان رتینوپاتی دیابتی استفاده می شود را به چشم خرگوش از طریق این لنز تحویل دادند. آنها غلظت این دارو را در قرنیه بعد از یک ساعت اندازه گیری کردند و دریافتند که این لنز دارو را به همان اندازه ی تزریق در چشم، تأمین می کند.

دکتر Keum و تیمش، همچنین از یک دوربین حرارتی مادون قرمز برای بررسی ایمنی طراحی این لنز استفاده کرده و اظهار داشتند که تفاوت کمی در دمای لنز مشاهده نمودند.

اما آنها اظهار داشتند که به تحقیقات بیشتری برای بررسی امکان استفاده از این لنز تماسی هوشمند به عنوان یک وسیله پوشیدنی نسل بعدی برای پیشبرد مراقبت های بهداشتی دیابت نیاز دارند.

دکتر Keum گفت: این لنز تماسی theranostic هوشمند به عنوان یک دستگاه پوشیدنی نسل بعدی برای سنجش بیولوژیکی بیومارکرهای چشمی در زمان واقعی و تحویل داروهای مورد نیاز برای برنامه های کاربردی مراقبت های بهداشتی در همه جا برای انواع بیماری های چشمی و سایر بیماری ها مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

این تحقیق در مجله Science Advances منتشر شده است.

منبع:

https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-8254323/Smart-contact-lens-developed-allows-diabetics-monitor-glucose-levels.html