Сканер глюкозы на запястье: как небольшое устройство может кардинально изменить жизнь миллионов

Австралийские ученые из Центра Исследований TMOS при Университете RMIT совершили прорыв в области контроля за уровнем глюкозы в крови, разработав миниатюрный оптический сенсор. Этот небольшой датчик, диаметром всего 5 мм, обещает революцию в управлении диабетом, предлагая возможность непрерывного и безболезненного мониторинга уровня глюкозы.

Традиционные методы измерения глюкозы, требующие проколов пальца или использования микроигл, кроме дискомфорта могут вызывать зуд, воспаление и инфекции. Оптические методы измерения глюкозы, известные десятилетиями, сталкивались с проблемами миниатюризации и необходимостью фильтрации сигналов глюкозы от пиков поглощения воды в ближнем инфракрасном спектре.

Исследование, опубликованное в журнале Advanced Sensor Research , демонстрирует нахождение четырех инфракрасных пиков, характерных для глюкозы, что позволяет её чувствительное и селективное определение в водных и биологических средах. Этот прорыв позволил разработать прототип устройства, работающего по Bluetooth и питаемого от монетной батареи, демонстрирующего высокую точность измерения уровня глюкозы в диапазоне от 50 до 400 мг/дл в плазме крови.

Миниатюрный датчик, разработанный командой TMOS, может в будущем быть интегрирован в умные часы и другие носимые устройства для здоровья, обеспечивая безболезненный мониторинг глюкозы. Прототип устройства включает в себя светодиод (SMD LED) и цепи, изготовленные из тонкой медно-полиимидной пленки толщиной всего 110 микрон, разработанные с использованием лазерной технологии. Это делает дизайн устройства невероятно компактным по сравнению с традиционными лабораторными спектрофотометрами.

Исследования показали, что SMD LED способен проникать сквозь кожу, что было подтверждено компьютерным анализом и симуляциями. Это открывает перспективы для клинического применения оптических сенсоров глюкозы.

Ведущий исследователь, аспирант Университета RMIT Минджи Янг, подчеркивает, что уникальность спектроскопической подписи глюкозы долгое время оставалась предметом споров из-за схожести с водными сигналами, что затрудняло их различение. Однако благодаря оптимизации настройки спектроскопии, исследователям удалось выделить пики, уникальные для глюкозы, что стало основой для разработки прототипа будущего безболезненного сенсора.

Университет RMIT уже подал заявку на патент, связанный с технологией оптического сенсора глюкозы. Главный исследователь TMOS Мадху Бхаскаран отмечает, что безинвазивная природа оптических сенсоров глюкозы может улучшить соблюдение пациентами рекомендаций, снизить дискомфорт и уменьшить риск инфекций, связанных с инвазивными методами мониторинга глюкозы. С правильной поддержкой и финансированием, этот прорыв может означать значительный шаг вперед к непрерывному и безболезненному контролю за глюкозой.