۳ دسامبر۲۰۲۵- یک روش غیرتهاجمی برای اندازه گیری سطح قند خون که در موسسه ی تکنولوژی ماساچوست(MIT) توسعه یافته است، می تواند بیماران دیابتی را از سوراخ کردن مکرر انگشتان خود در روز بی نیاز کند.
تیم MIT از طیف سنجی رامان- روشی که ترکیب شیمیایی بافت ها را با تاباندن طیف نور مادون قرمز نزدیک یا نور مرئی آشکار می کند - استفاده کرده تا دستگاهی به اندازه ی یک جعبه کفش بسازد که بدون نیاز به سوزن، سطح گلوکز خون را اندازه گیری می کند.
در آزمایش روی یک داوطلب سالم، پژوهشگران دریافتند که اندازه گیری های این دستگاه مشابه نتایج حسگرهای تجاری پایش مداوم گلوکز است که نیاز به کاشت سیمی زیر پوست دارند. اگرچه دستگاه معرفی شده در این مطالعه برای استفاده به عنوان حسگر پوشیدنی بسیار بزرگ است، پژوهشگران از آن زمان نسخه پوشیدنی را ساخته اند که اکنون در یک مطالعه بالینی کوچک در حال آزمایش است.این مطالعه در مجله Analytical Chemistry منتشر شده است.
دکتر جون وونگ کانگ، دانشمند پژوهشی MIT و نویسنده ارشد این مطالعه، گفت: «برای مدت طولانی، سوراخ کردن انگشت روش استاندارد اندازه گیری قند خون بوده است، اما هیچ کس تمایلی ندارد که هر روز چندین بار انگشتان خود را سوراخ کند. طبیعی است که بسیاری از بیماران دیابتی کمتر از حد لازم قند خون خود را اندازه گیری می کنند و این می تواند عوارض جدی ایجاد کند. اگر بتوانیم یک پایشگر غیرتهاجمی با دقت بالا بسازیم، تقریباً همه بیماران دیابتی از این فناوری جدید بهره مند خواهند شد».
اندازه گیری غیرتهاجمی قند خون
اکثر بیماران دیابتی سطح قند خون خود را با گرفتن خون و آزمایش آن با گلوکومتر اندازه گیری می کنند. برخی نیز از حسگرهای پوشیدنی استفاده می کنند که درست زیر پوست قرار داده می شوند. این حسگرها اندازه گیری های مداوم از مایع میان بافتی ارائه می دهند، اما می توانند باعث تحریک پوستی شوند و لازم است هر ۱۰ تا ۱۵روز تعویض شوند.
به امید ساخت حسگرهای پوشیدنی راحت تر، پژوهشگران مرکز پژوهش زیست پزشکی لیزریMIT (LBRC) به دنبال حسگرهای غیرتهاجمی مبتنی بر طیف سنجی رامان بودند. این نوع طیف سنجی ترکیب شیمیایی بافت یا سلول ها را با تحلیل نحوه پراکندگی نور مادون قرمز نزدیک، هنگام برخورد با مولکول های مختلف آشکار می کند.
در سال ۲۰۱۰، پژوهشگران LBRC نشان دادند که می توانند سطح قند خون را به طور غیرمستقیم بر اساس مقایسه سیگنال های رامان از مایع میان بافتی اطراف سلول های پوستی با اندازه گیری مرجع قند خون محاسبه کنند. این روش قابل اعتماد بود اما برای تبدیل به یک پایشگر عملی مناسب نبود.
اخیراً، پژوهشگران، پیشرفتی را گزارش کردند که امکان اندازه گیری مستقیم سیگنال های رامان گلوکز از پوست را فراهم کرده است. معمولاً سیگنال گلوکز بسیار ضعیف است و در میان سیگنال های دیگر مولکول های بافت گم می شود. تیم MIT راهی یافت تا بخش زیادی از سیگنال های ناخواسته را فیلتر کند؛ آن ها نور مادون قرمز را از زاویه ای متفاوت به پوست تاباندند و سیگنال رامان حاصل را جمع آوری کردند.این اندازه گیری ها با تجهیزاتی به اندازه یک چاپگر رومیزی انجام شد و از آن زمان پژوهشگران در حال کوچک تر کردن دستگاه هستند.
در مطالعه ی جدید، آن ها توانستند دستگاهی کوچک تر بسازند که تنها سه باند طیفی- نواحی مربوط به ویژگی های مولکولی خاص- را در طیف رامان تحلیل می کند.
به طور معمول، طیف رامان ممکن است حدود ۱۰۰۰باند داشته باشد. اما تیمMIT دریافت که تنها با سه باند- یکی مربوط به گلوکز و دو اندازه گیری زمینه- می توان سطح گلوکز خون را تعیین کرد. این رویکرد باعث کاهش تجهیزات و هزینه شد و امکان ساخت دستگاهی مقرون به صرفه به اندازه یک جعبه کفش را فراهم کرد.
دکتر آریانا برسچی، پژوهشگر فوق دکترا در MIT، و نویسنده اصلی این مطالعه، گفت: «با صرف نظر از کل طیف که اطلاعات تکراری زیادی دارد، ما تنها سه باند از حدود ۱۰۰۰را انتخاب می کنیم. با این روش جدید می توانیم اجزای رایج در دستگاه های مبتنی بر رامان را تغییر دهیم و در فضا، زمان و هزینه صرفه جویی کنیم».
به سوی حسگر پوشیدنی
در یک مطالعه ی بالینی در مرکز پژوهش ترجمه بالینی موسسه ی فناوری ماساچوست (CCTR)، پژوهشگران از این دستگاه جدید برای گرفتن داده از یک داوطلب سالم طی چهار ساعت استفاده کردند. داوطلب بازوی خود را روی دستگاه قرار داد و پرتو مادون قرمز از طریق یک پنجره شیشه ای کوچک به پوست تابانده شد، تا اندازهگیری انجام شود.
هر اندازه گیری کمی بیش از ۳۰ ثانیه طول کشید و پژوهشگران هر پنج دقیقه یک بار داده ی جدید گرفتند.
در طول مطالعه، داوطلب دو نوشیدنی حاوی ۷۵گرم گلوکز مصرف کرد و پژوهشگران توانستند تغییرات قابل توجه در غلظت گلوکز خون را پایش کنند. آنها دریافتند که دستگاه مبتنی بر رامان دقتی مشابه دو پایشگر تجاری و تهاجمی دارد که داوطلب استفاده می کرد.
پس از پایان مطالعه، پژوهشگران نمونه ای کوچک تر به اندازه یک تلفن همراه ساختند که اکنون درCCTR MIT به عنوان حسگر پوشیدنی روی داوطلبان سالم و پیش دیابتی آزمایش می شود. سال آینده، آن ها قصد دارند مطالعه بزرگ تری را با همکاری یک بیمارستان محلی اجرا کنند که شامل بیماران دیابتی خواهد بود.
پژوهشگران همچنین در حال کار روی کوچک تر کردن دستگاه تا اندازه یک ساعت هستند. علاوه بر این، آن ها در حال بررسی راه هایی برای اطمینان از دقت دستگاه در افراد با رنگ پوست متفاوت هستند.
منبع:
https://medicalxpress.com/news/2025-12-noninvasive-imaging-finger-people-diabetes.html