Бразильские и американские ученые разработали рецептурные очки, оснащенные биосенсором, который может измерять уровень глюкозы в крови через слезы человека. Они могут привести к менее инвазивному тестированию на диабетиков.
Уровень глюкозы необходимо часто проверять для контроля диабета. Это болезнь, которая сейчас поражает 380 миллионов человек во всем мире. Сегодня биосенсоры могут решить эту проблему.
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ)в последние десятилетия тревожный рост диабета Наибольший рост наблюдается в странах с низким и средним уровнем дохода, и к 580 году он может затронуть 2035 миллионов человек.
Многие люди используют портативный глюкометр для мониторинга диабета, наблюдая за уровнем глюкозы в крови. Они прокалывают пальцы, берут образец крови и отправляют его в аппарат для анализа. Процесс, который может повторяться несколько раз в день, может быть болезненным и сопряжен с риском заражения. Новые (разные и обнадеживающие) методы еще не взлетели.
Биосенсоры, разработанные командой США-Бразилии, способны идентифицировать фермент, называемый глюкозооксидазой (широко используемый для обнаружения свободной глюкозы в жидкостях организма) из слез, устраняя необходимость уколоть пальцы. Но это еще не все: они также могут измерять уровень сахара в крови, уровень витаминов и алкоголя.
Биосенсоры способны измерять биологические или химические реакции и генерировать сигнал, пропорциональный концентрации конкретного вещества. Они все чаще разрабатываются и используются для ускорения результатов лабораторных исследований, мониторинга состояния здоровья, диагностики и предотвращения заболеваний.
Мониторинг диабета сквозь слезы
Проект родился от исследователей из Физический институт Сан-Карлоса Университета Сан-Паулувместе с учеными из отдела наноинженерии из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Команды иммобилизовали фермент на электроде, соединенном с цепью с постоянным потоком электронов, а затем установили устройство на носовую часть очков. Пользователь может вызвать слезы по команде (если у него хорошие актерские способности… шучу) или подвергнув глаза воздействию вещества, стимулирующего слезную железу.
Когда слезы вступают в контакт с глюкозооксидазой, они изменяют поток электронов, создавая сигнал, который записывается и обрабатывается устройством, установленным на планке очков, который отправляет результаты в режиме реального времени на компьютер или смартфон.
Лаис Канниатти Бразака, врач и научный сотрудник Института химии Сан-Карлоса и один из авторов исследования, опубликованные в журнале Biosensors and Bioelectronics, Он заявляет: «Концентрации различных метаболитов в слезах отражают сопутствующие уровни в крови, что делает их благодатной почвой для биосенсоров, которые могут неинвазивно контролировать диабет, а также наблюдать за другими физиологическими параметрами».
Помимо безболезненности, биосенсор может «снижать риск заражения у людей, которые часто используют гликозометры», добавил Бразака.
Ученый сказал, что устройство может также измерять уровень витаминов и алкоголя в крови «просто заменив электрод, расположенный на носовых упорах очков».
Капля крови
Используя тот же подход, команда исследователей из Государственного университета Сан-Паулу разработал биосенсоры, способные обнаруживать и количественно определять белки биомаркеров для клинической диагностики забытых заболеваний и хронических дегенеративных заболеваний, таких как определенные виды рака.
в Пауло Роберто Буэно, инженер-материаловед Химического института Государственного университета Сан-Паулу, «Идея состоит в том, чтобы провести тест, используя всего лишь каплю крови на устройстве».. Немного похоже на сон (к сожалению, он оказался таковым) Элизабет Холмс и ее Theranos.
Этот простой подход может улучшить диагностику заболеваний медицинскими работниками или самими пациентами на дому. С помощью программного обеспечения искусственного интеллекта они могли отслеживать жизненно важные параметры.
Исследователи планируют продать новое устройство в течение трех лет. В случае биосенсоров, установленных на очках для мониторинга диабета, устройство пока не ожидается на рынке.
Биосенсоры: на это нужно время, если только…
Клевертон Пирих, биохимик из Федерального университета Параны, Бразилия, сказал, что преимущества биосенсоров для улучшения качества жизни и здоровья человека известны давно. Однако еще есть возможность производить и продавать их в больших масштабах, по крайней мере, в таких странах, как Бразилия.
