Vércukormérő tetoválások

Nanotechnológián alapú vércukorszint mérés – folyamatos vércukor monitorozás tetoválással 

A diabéteszes kezelés szerves része a vércukorszint rendszeres mérése, ami egy cukorbeteg számára naponta többszöri ujjbegy szúrást jelent, hogy készülékével ellenőrizni tudja vércukorszintjét. Mindez elengedhetetlen annak érdekében, hogy azonnali pontos visszajelzést kapjanak a pillanatnyi vércukorszintről és megadja legalább azt a szabadságot, hogy a kapott információ alapján kétség nélkül reagálhassanak vagy korrigálhassanak, ha szükséges. A rendszeres ujjbegy szúrás kellemetlensége mellett a betegek által végzett otthoni vércukorméréssel a vércukorszint jelentős ingadozásai még így is rejtve maradhatnak, ezért igen nagy igény lenne a folyamatos, nem invazív vércukor-monitorozásra.

A kutatók évek óta próbálkoznak ezzel és igen ígéretes fejlesztéseket is sikerült megvalósítaniuk, amelyek talán a jövőt jelenthetik a diabétesz kezelésében. A következőkben két, a nanotechnológia legújabb vívmányait integráló fejlesztésről lesz szó.

“Ideiglenes tetoválás”

ac-2014-04300n_0006

Az első fejlesztés egy teljesen non-invazív eljárás, a San Diego-i California Egyetem kutatóinak munkája, a tavalyi évben publikálták eredményeiket az Analytical Chemistry szakfolyóiratban és a médiában is hamar felkapottá vált.  A felfedezés Amay Bandodkar-nak köszönhető, aki professzorával Joseph Wang-al és kollégáikkal együtt, kifejlesztett egy olyan rugalmas eszközt, amely rátapadva a bőrre képes a glükóz szint mérésére. Az új készülék tulajdonképpen ezüst elektródákból, ezüst-klorid festékből és glükóz-érzékeny enzimből áll, mindez egy ideiglenes tetoválásokhoz használt kis papírra nyomtatva. Az ideiglenes tetoválás (pont, amilyent gyerekkorunkban mindig is szeretünk volna) segítségével egy enyhe elektromos áramot küldenek a bőrön keresztül, melynek hatására a bőrsejtek közti folyadékban lévő glükózt kivonják és képesek érzékelni. A mért vércukorszint érték számszerű leolvasásához szükséges eszköz kialakítása még nincs megvalósítva, valamint a kutatócsoport azon is dolgozik, hogy a szenzor tovább tartson, mivel jelenleg 24 óráig működőképes az ideiglenes tetoválás.

Tetoválás alapú glükózszenzor

A második fejlesztés néhány évvel megelőzően, szintén az Analytical Chemisty-ben publikált felfedezés eredménye, amely habár nem keltett akkora sajtóvisszhangot, mégis nemcsak, hogy rendkívül érdekes, de ígéretesnek mondható felfedezés, amely a megvalósításhoz is közelebb áll egy lépéssel. Egyetlen hátránya, hogy kismértékű beavatkozást igényel, nem teljesen non-invazív hanem egy bőr alá beépíthető nanoszenzorról van szó. Ezt a Cambridge-i Egyetem neves Draper laboratóriumban Dr. Heather Clark vezetésével fejlesztik.

iPhone tetoválás "olvasó" Fotó: wired.com

iPhone tetoválás “olvasó” Fotó: wired.com

A tetoválás alapú glükózszenzor lényege, hogy a bőr alá színes nanorészecskéket injektálva, ezek képesek a szöveti cukortartalom változásának függvényében változtatni színüket, a színváltozás pedig infravörös fény hatására mérhetővé válna egy óraszerű kis berendezéssel. A tetoválást bizonyos időközönként kellene megújítani, a nanorészecskék pótlásának érdekében.

A beinjektált nanorészecskék cukorérzékelő molekulákat, színváltozásra képes festéket, valamint cukor-imitáló molekulát tartalmaznak. Ezek a részecskék a gömbön belül állandóan, véletlenszerűen mozognak, így a cukorérzékelő molekula a gömb felszínén véletlenszerűen találkozhat a szövetben levő cukor molekulákkal vagy a gömb belsejében levő cukor-imitáló molekulával, azt kötve meg, amelyikkel ütközik. Minél több cukor van a környezetben, annál nagyobb valószínűséggel cukor molekulát fog megkötni, ami színváltozást idéz elő a festék molekulában.

Összegzés

Mind a szubkután beültett nanoszenzor, mind az ideiglenes tetoválás radikális változást jelentene a vércukorszint monitorozásban, mivel minimális beavatkozással, folyamatos vércukorszint ellenőrzést tenne lehetővé, elkerülhetővé válnának a diabetes szövődményeinek kialakulásáért felelős hipo- és hiperglikémiás állapotok és az eredmények szoftveres feldolgozásával megközelíthetőbbé válna egy normál vércukorszint fenntartása.

Amennyiben ezek a készülékek teljes mértékben megvalósulnak, az újabb mérföldkő lenne a mesterséges hasnyálmirigy kialakításához vezető úton. Lehetővé válna a készülékek egyszerű vércukorszint mérőként történő alkalmazása mellett, az adatok további felhasználásával, inzulin pumpával egybekötve egy kombinált vércukormérő és inzulin adagoló rendszer kialakítása is.

2015. július

A_Kinga, orvosi biotechnológus
  • Még több cikk a diabétesszel kapcsolatos tudományos újdonságok világából itt.

Iránytű a diabétesszel kapcsolatos  tudomány világában

  • Az okos inzulintapaszról itt olvashatsz.
Okos inzulintapasz  Photo: Uni of North Carolina

Okos inzulintapasz Photo: Uni of North Carolina

  • A lézeres vércukormérésről itt olvashatsz.
prof. Gin Jose kezében a most még kissé nagyméretű műszerrel

prof. Gin Jose kezében a most még kissé nagyméretű műszerrel

  • A Medtronic MiniMed 640G új inzulinpumpáról itt olvashatsz.

fekete minimed