1سپتامبر 2023- محققان حسگر بسیار حساس جدیدی ساخته اند که می تواند سطح گلوکز موجود در بزاق را اندازه گیری کند و به بیماران دیابتی وسیله ای جایگزین برای نظارت بر سطح قند خون ارائه دهد.

به گفته ی محققان دانشگاه علم و صنعت ملک عبدالله(KAUST)  در عربستان که این فناوری را ابداع کرده اند، نمونه ی اولیه ای از این سنسور که سطح گلوکز را در بزاق اندازه می‌گیرد، در نهایت می‌تواند راهی ساده، سریع و بدون درد برای افراد برای نظارت بر دیابت خود ارائه دهد.

دیابت زمانی رخ می دهد که بدن نتواند سطح گلوکز خون خود را تنظیم کند. افزایش سطح گلوکز می تواند منجر به بیماری های قلبی عروقی و سایر بیماری ها شود، بنابراین بسیار مهم است که افراد مبتلا به دیابت قند خون خود را در سطوح متوسط نگه دارند.

افراد مبتلا به دیابت به طور سنتی قند خون خود را با استفاده از دستگاه های گلوکومتر خانگی- با یک قطره خون بوسیله ی سوراخ کردن نوک انگشت- چندین بار در روز اندازه گیری و کنترل می کنند. اخیراً، حسگرهای کاشته‌شده در زیر پوست می‌توانند نظارت مستمر بر گلوکز را بدون سوراخ کردن ناخوشایند انگشتان انجام دهند، اما این دستگاه‌ها برای سطوح پایین‌تر گلوکز دقت کمتری دارند و برای کودکان تأیید نشده‌اند.

بزاق به عنوان جایگزینی برای آزمایش خون

یک راه راحت‌تر برای نظارت بر قند خون می‌تواند از طریق آزمایش مقدار گلوکز موجود در بزاق باشد که با سطح گلوکز موجود در خون همبستگی دارد. با این حال، غلظت گلوکز در بزاق بسیار کمتر از خون است، که اندازه گیری دقیق آن را بدون تجهیزات آزمایشگاهی پیچیده دشوار کرده است.

محققانKAUST ، اکنون یک آشکارساز گلوکز بسیار حساس بر اساس یک ترانزیستور بسیار نازک تولید کرده اند.Abhinav Sharma عضو این تیم می گوید: این دستگاه های کوچک، سبک و کم مصرف می توانند به طور انبوه به عنوان حسگرهای یکبار مصرف ارزان قیمت تولید شوند. این دستگاه اندازه‌گیری غیرتهاجمی گلوکز در بزاق، می‌تواند زندگی میلیون‌ها بیمار را در سراسر جهان تغییر دهد.

این دستگاه چگونه کار می کند

این ترانزیستور لایه ی نازک بکار رفته در این دستگاه، حاوی لایه های نازکی از نیمه هادی های اکسید ایندیم و اکسید روی است که در بر روی سطح آنها آنزیم گلوکز اکسیداز کار گذاشته شده است. هنگامی که نمونه ای از بزاق روی سطح حسگر قرار می گیرد، آنزیم گلوکز اکسیداز هر گلوکز موجود در بزاق را اکسید می کند تا D -گلوکونولاکتون و پراکسید هیدروژن تولید کند. سپس اکسیداسیون الکتریکی پراکسید هیدروژن، الکترون هایی تولید می کند که وارد لایه های نیمه هادی می شوند و جریان عبوری از نیمه هادی ها را تغییر می دهد و اندازه این اثر، غلظت گلوکز را در نمونه نشان می دهد.

محققان دستگاه خود را با استفاده از نمونه‌های بزاق انسان که مقادیر مختلفی گلوکز به آنها اضافه شده بود، آزمایش کردند و همچنین بزاق داوطلبانی را که قبل از انجام آزمایش‌ها ناشتا بودند، تجزیه و تحلیل کردند استفاده از بزاق در حالت ناشتا به این علت بود که ممکن است سطح گلوکز در بزاق با گلوکز خون بلافاصله بعد از غذا مرتبط نباشد).

آنها دریافتند که دستگاه به درستی طیف وسیعی از غلظت های گلوکز را در کمتر از یک دقیقه اندازه گیری می کند. مهمتر از همه، این سنسور توسط مولکول های دیگر در بزاق، از جمله مشتقات قند مانند فروکتوز و ساکارز دچار خطا نشد. اگرچه حساسیت دستگاه با گذشت زمان کاهش یافت، اما پس از دو هفته نگهداری در دمای اتاق، همچنان عملکرد خوبی را ارائه داد.

چشم انداز آینده

این تیم اکنون در حال توسعه مجموعه‌ای از حسگرهای ترانزیستوری است که می‌توانند به طور همزمان چندین متابولیت را در بزاق تشخیص دهند. توماس آنتوپولوس، سرپرست این تیم، می‌گوید: توسعه ی حسگرهای قابل حمل که می‌توانند با گوشی‌های هوشمند ادغام شوند، جهت تحقیقات در آینده است.

منبع:

https://scitechdaily.com/innovative-saliva-based-glucose-sensor-to-revolutionize-diabetes-monitoring/