Monitorování bezkrevního diabetu

Aby bylo možné sledovat hladinu cukru v krvi, pacienti s cukrovkou si obvykle alespoň třikrát denně píchají prsty do prstů a vzorky krve dávají do glukometrů. Je to zdlouhavý a někdy bolestivý proces a pacient bude často muset provést druhý test kvůli nedostatku krve v prvním vzorku. Nyní vědci z Baylor University ve Waco, TX, zkonstruovali senzor na podložce palce, který měří hladiny glukózy prostřednictvím elektromagnetických vln – není nutné píchání do prstu.

Tohle nebude trochu bolet: Senzor pro palec navržený výzkumníky z Baylor University neinvazivně monitoruje hladiny glukózy. Obvod ve tvaru spirály ve středu zařízení (růžový) vysílá elektromagnetické vlny; elektrické vlastnosti palce umístěného na spirále mění způsob, jakým energie prochází obvodem. Výzkumníci společnosti Baylor analyzují změny energie, aby změřili hladiny glukózy.

Existuje mnoho pacientů, kteří nemonitorují kvůli bolesti z monitorování, říká John Buse, prezident Americké diabetické asociace. Takže určitě existuje potenciál zlepšit životy lidí s diabetem.

Podle Randalla Jeana, docenta elektrického a počítačového inženýrství na Bayloru, prototyp nového zařízení odpovídá výkonu běžných glukometrů.

Je dostatečně přesné, aby se lidé mohli rozhodovat o tom, zda si píchnou inzulin, nebo ne, říká Jean. To je opravdu cíl. Nejde o měření glukózy v rámci jednoho ppb [části na miliardu], ale o vytvoření nástroje, který mohou pacienti používat k rozhodování o externí kontrole hladiny cukru v krvi.

Americký úřad pro potraviny a léčiva schválil pouze jeden neinvazivní monitor glukózy s názvem GlucoWatch Biographer. Toto zařízení, navržené společností Cygnus, z Redwood City, CA, jsou náramkové hodinky, které využívají elektrický proud k protažení malého množství tekutiny kůží, aniž by ji píchly. Senzor analyzuje tekutinu na přítomnost glukózy. U 50 procent pacientů, kteří hodinky používali, se však objevilo podráždění kůže a opruzeniny a produkt byl v roce 2007 ukončen.

Jean říká, že senzor, který on a jeho kolegové vyvíjejí, bude skutečně neinvazivní a nebude vyžadovat, aby kůží procházela jakákoli tekutina – krev nebo jinak. Samotný senzor je malý, spirálovitě tvarovaný mikrovlnný obvod, který funguje jako přenosové vedení a vysílá elektromagnetické vlny. Když osoba položí palec na spirálu, elektrické vlastnosti jejího palce změní způsob, jakým energie prochází obvodem. Jean a jeho kolegové měří tuto změnu a v raných studiích se zdá, že našli vzorce, které odpovídají změnám hladin glukózy.

Energie specificky nereaguje na glukózu; reaguje na souhrnný účinek krve, svalů, tuku, kůže a glukózy, říká Jean. Doufáme, že v dostatečně širokém frekvenčním rozsahu mají jednotlivé složky jedinečné podpisy, které nám umožňují extrahovat glukózu.

Senzor je stále v rané fázi vývoje a Jean zatím testoval prototyp na pěti dobrovolnících v 15 samostatných testech. Vědci vyrobili plastové formy z palce každého subjektu a vyrobili plastová vodítka, aby zajistili, že subjekty umístily své palce na senzory přesně ve správné poloze. Jean také přidala tlakoměr, aby subjektům řekla, jak silně je přitlačit, aby bylo čtení úspěšné. V každém pokusu dobrovolníci položili palce na senzory a výzkumníci provedli 10 samostatných měření. Subjekty také prováděly testy vpichem do prstu, odběr krve a použití tradičních glukometrů.

Výzkumníci zadali data z obou metod do počítačového programu a hledali vzory v elektromagnetických datech, které odpovídaly hodnotám glukózy ze vzorků krve.

Přestože jsou první výsledky slibné, teprve uvidíme, jak široce je lze zobecnit. Stále pracujeme na ověření, zda jsou kalibrace skutečně robustní, říká Jean. Jinými slovy, data vypadají dobře pro lidi, se kterými máme mnoho zkušeností, ale nyní se musíme ujistit, že pokud se objeví nový palec, bude fungovat i na tomto.

A co víc, Jeanův soubor vzorků měl tendenci vykazovat hladiny glukózy v normálním rozmezí. Aby tým ověřil přesnost senzoru, musí jej otestovat na dobrovolnících s různými hladinami glukózy. V příštích několika měsících Jean plánuje otestovat senzor na pacientech ve Scott and White Hospital v Temple, TX, jejichž hodnoty glukózy mohou být po celé mapě.

Pokud by bylo možné vyvinout [monitor], bylo by to nesmírně slibné, protože není jen neinvazivní, ale mohl by poskytovat nepřetržité údaje, říká Howard Wolpert, ředitel programu inzulínové pumpy v Joslin Diabetes Center, které sídlí v Bostonu. To je to, co lidi zajímá, protože s dnešními zařízeními se díváte pouze na přerušované časové body a kolísání glukózy může být docela dramatické.

Jean říká, že zatímco jeho konečným cílem je navrhnout přesný senzor dostatečně levný na to, aby ho pacienti mohli nosit s sebou, očekává, že jedním z prvních prvních použití této technologie bude jako screeningová zařízení v místních drogeriích, podobně jako velké komerční monitory. které měří krevní tlak a srdeční frekvenci.

Mohlo by to poskytnout užitečnou službu pro někoho, kdo nevěděl, že je diabetik, a mohli byste říci: ‚Vaše hladina cukru v krvi je nějak vysoká. Měl bys jít k doktorovi,“ říká Jean.

skrýt