Cercetătorii de la Penn State dezvoltă un prototip al primului dispozitiv portabil, non-invaziv de monitorizare a glucozei
În prezent nu se comercializează dispozitive non-invazive pentru monitorizarea glucozei. De aceea, oamenii care suferă de diabet trebuie să colecteze proba de sânge sau să folosească senzori inserați subcutanat pentru a-și măsura nivelul de zahăr din sânge. Prototipul dezvoltat de cei de la Penn State ar putea ajuta enorm și ar face diferența pentru toți cei afectați de boală.
Cum a fost conceput acest dispozitiv?
Cercetătorii au construit dispozitivul mai întâi din grafen, un material compus din straturi de carbon de dimensiuni diferite, de grosimea unui atom. Având o conductibilitate electrică bună și un timp de fabricație rapid, grafenul a părut să fie ideal pentru acest dispozitiv. Provocarea a fost faptul că acesta nu este sensibil la glucoză. Astfel, era necesar un alt strat de material care să aibă această proprietate.
Echipa a ales nichelul, deoarece este extrem de sensibil la glucoză. Apoi l-au combinat cu aur pentru a reduce riscul unor potențiale reacții alergice.
Cum funcționează dispozitivul?
Ipoteza cercetătorilor a fost ca această combinație de materiale va putea detecta concentrațiile mici de glucoză din transpirația de la suprafața pielii. Transpirația conține concentrații mult mai mici ale glucozei, comparativ cu sângele. În cazul în care concentrația glucozei din transpirație este de 100 de ori mai mică decât cea din sânge, dispozitivul poate măsura cu precizie nivelul acesteia.
Aliajul nichel-aur a permis excluderea enzimelor folosite în dispozitivele comerciale. Un senzor enzimatic trebuie însă păstrat la anumite temperaturi și la un anumit nivel de pH. Un senzor non-enzimatic este preferat datorită performanțelor stabile, indiferent de variațiile de temperatură și pH.
Dispozitivul este atașat de piele și are mai mulți pori prin care poate să treacă transpirația. Aceasta se combină cu soluția din interiorul dispozitivului, fără a atinge pielea. Soluția bazică interacționează cu moleculele de glucoză pentru a produce substanța ce reacționează cu aliajul. Această reacție declanșează un semnal electric, indicând concentrația de glucoză din transpirație.
Cum arată dispozitivul
Dispozitivul de măsurare a glucozei este de mărimea unei monede și este suficient de flexibil pentru a nu se desprinde de pe piele.
Care sunt planurile de viitor ale echipei de cercetare?
Cei de la Penn State și-au propus să lucreze în continuare cu medici și specialiști din domeniul medical pentru a vedea cum se poate aplica tehnologia lor în monitorizarea zilnică a pacienților cu diabet. De asemenea, acest dispozitiv poate fi de ajutor și pentru determinarea perioadelor de tratament, cum ar fi administrarea insulinei.
Un alt plan îndrăzneț al echipei este acela de a-și extinde platforma pentru a putea monitoriza mult mai eficient markerii bio care pot fi găsiți în transpirație sau lichidele interstițiale găsite între celulele din corpul nostru.
