نظارت بر قند خون بدون احتیاج به سوزن - وبلاگ تالار پذیرایی

به گزارش وبلاگ تالار پذیرایی، افراد مبتلا به دیابت برای نظارت بر سطح گلوکز (قند) خونشان باید نمونه خون بدهند یا حسگرهایی زیر پوستشان قرار دهند که هر دوی این روش ها دردناک است. اما اکنون دانشمندان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا دستگاهی پوشیدنی برای میزان گیری قند خون ساخته اند که غیرتهاجمی و مقرون به صرفه قیمت است.

به گزارش وبلاگ تالار پذیرایی و به نقل از تک اکسپلوریست، این حسگر پوشیدنی تازه می تواند سطوح قند خون را در عرق تشخیص دهد.

دانشمندان ابتدا این دستگاه را با ماده ای به نام شبکه لیزر القایی (LIG) ساختند. شبکه لیزر القایی ماده ای متشکل از لایه های کربن با ضخامت اتمی است که در اشکال مختلف قرار گرفته اند. این ماده رسانایی بالایی دارد و ساخت آن سریع است. بنابراین به نظر می رسید این ماده برای ساخت چنین حسگری مناسب باشد اما یک مشکل وجود داشت.

هانیو چنگ (Huanyu Cheng)، از دپارتمان علوم مهندسی و مکانیک دانشگاه پنسیلوانیا می گوید: چالش ما این بود که شبکه لیزر القایی اصلا نسبت به گلوکز حساس نیست بنابراین ما باید ماده ای حساس به گلوکز را روی آن قرار می دادیم.

دانشمندان از نیکل به عنوان ماده ای حساس به گلوکز استفاده کردند. آن ها نیکل را با طلا ترکیب کردند تا خطر احتمالی بروز واکنش آلرژیک را کاهش دهند. دانشمندان خاطرنشان کردند: شبکه لیزر القایی با آلیاژ نیکل-طلا قادر به تشخیص مقادیر کم گلوکز در عرق روی سطح پوست بود. این آلیاژ به دانشمندان امکان حذف آنزیم هایی را داد که در سایر دستگاه ها مورد استفاده قرار می گیرند. این آنزیم ها با گذشت زمان و با تغییر دما تجزیه می شوند.

چنگ می گوید: داشتن ماده ای با حساسیت بالا به گلوکز اولویت ما بود. عرق مقادیر کمی گلوکز نسبت به خون در خود دارد با این حال همچنان ارتباط قوی بین گلوکز موجود در عرق و خون وجود دارد. اگرچه غلظت گلوکز در عرق صد برابر کمتر از خون است اما این دستگاه به مقدار کافی حساس به گلوکز است و می تواند با دقت سطح قند در عرق را مقدار گیری نموده و غلظت آن در خون را نمایان کند.

دانشمندان بعلاوه محفظه میکروسیالی به این شبکه لیزر القایی متصل کردند. این محفظه امکان انجام حرکاتی کششی را فراهم می نماید و عرق را به محلولی منتقل می نماید که در آن مولکول های گلوکز و محلول، ترکیباتی ایجاد می نمایند که با آلیاژ واکنش می دهد. این واکنش ها باعث ایجاد سیگنال های الکتریکی و تعیین شدن غلظت گلوکز در عرق می شوند.

در طول آزمایش، دانشمندان از چسبی سازگار با پوست استفاده کردند تا این دستگاه چندبار مصرف را به بازوی یک داوطلب، یک و سه ساعت پس از صرف غذا بچسبانند. از این فرد خواسته شد تا برای ایجاد عرق، به فعالیت های بدنی بپردازد. پس از گذشت دقایقی از نمونه برداری محققان متوجه کاهش قند خون در طول مقدار گیری اول تا دوم شدند. داده های این دستگاه به وسیله دستگاه های موجود در بازار مورد ارزیابی قرار گرفته و تایید شد.

اکنون دانشمندان در پی بهبود این دستگاه هستند و می خواهند این فناوری را برای نظارت بر سایر نشانگرهای زیستی بدن توسعه دهند.

چنگ می گوید: ما می خواهیم با پزشکان و سایر کادر درمان کار کنیم تا ببینیم چگونه می توان این فناوری را برای نظارت روزانه بر بیماران مورد استفاده قرار داد. این حسگر گلوکز مثالی است که نشان می دهد ما می توانیم روش های تشخیص نشانگرهای زیستی در عرق با غلظت کم را بهبود بخشیم.