Биосенсор на коже для контроля уровня сахара
Китайские разработчики из пекинского университета Циньхуа разработали недорогой, точный, незаметный и, главное, неинвазивный глюкометр, наклеиваемый на кожу. Информация об этой разработке была недавно опубликована в журнале Science Advances.
Эта биосенсорная система состоит из двух частей. Сначала на поверхность кожи наклеивается бумажная батарея, которая создает в ткани под собой электрохимический градиент. Гиалуроновая кислота (обычный ингредиент средств по уходу за кожей) на аноде батареи заставляет положительно заряженные молекулы двигаться в подкожную жидкость. Это изменяет осмотическое давление, оказываемое на кровеносные сосуды под кожей, заставляя их испускать больше молекул сахара, которые начинают перемещаться к катоду батареи на поверхности кожи.
Через 20 минут батарея удаляется и на ее место приклеивается биосенсор. Он выглядит как миниатюрный квадратик золотой фольги, который упакован в очень тонкую пленку толщиной в 3 мкм, состоящую из пяти сложно устроенных слоев, помогающих преобразовать молекулы сахара в электрические сигналы, которые могут быть считаны стандартным лабораторным оборудованием, либо, после доработки системы, небольшим носимым устройством.
В конце прошедшего года китайские учены провели первые тесты своей системы в пекинской больнице, в которых участвовали три человека - два молодых и здоровых человека и 62-летняя женщина с диабетом 2 типа.
Как и в случае использования современных систем непрерывного мониторинга уровня сахара в подкожной жидкости, вновь разработанное устройство начинает работать с небольшим временным запаздыванием. Но при этом оно показывает очень точные результаты, когда их сравнивали с данными, полученными с помощью обычных глюкометров и даже при заборе крови из вены с дальнейшим ее лабораторным анализом. При этом исследователи не зафиксировали никаких признаков раздражения или воспаления кожи, в отличие от некоторых других неинвазивных систем для мониторинга уровня сахара.
В настоящее время эта система не способна обеспечить непрерывный мониторинг уровня сахара, а может только измерить уровень сахара, образовавшийся за время нахождения на коже бумажной батареи. Это же место на коже может потом еще многократно использоваться, но каждый раз необходимо использовать новую батарею и новый биосенсор.
По словам разработчиков, они планируют интегрировать свой биосенсор и источник питания для того, чтобы создать продукт, который можно будет использовать в системе непрерывного мониторинга уровня сахара, и который может быть объединен с инсулиновой помпой для создания системы класса "искусственная поджелудочная железа".
