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 своего диабета, наблюдая за уровнем глюкозы в крови. Они прокалывают пальцы, берут образец крови и отправляют его в прибор для анализа. Процесс, который можно повторять несколько раз в день, может быть болезненным и сопряжен с риском инфицирования. 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 Калифорнийского университета в Сан-Диего. Команды иммобилизовали фермент на электроде, подключенном к цепи с постоянным потоком электронов, а затем установили устройство на носовую часть очков. Пользователь может производить слезы по команде (если у него хорошие актерские способности... шутка) или путем воздействия на глаза 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 исследователь Института химии Сан-Карлос 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 питательной средой для биосенсоров, которые могут неинвазивно контролировать диабет, а также наблюдать за другими физиологическими параметрами».
Помимо того, что биосенсор безболезненный, он может «снизить риск заражения у людей, которые часто используют глюкозометры», добавил Бразака.
Ученый сказал, что устройство может также измерять уровень витаминов и алкоголя в крови «просто заменив электрод, расположенный на носоупорах очков».
Капля крови
Используя тот же подход, команда исследователей Государственного университета Сан-Паоло 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 только каплю крови на устройстве».. Немного похоже на сон (к сожалению, таковым он оказался) Элизабет Холмс и ее Theranos.
Этот простой подход может улучшить диагностику заболеваний медицинскими работниками или самими пациентами в домашних условиях. С помощью программного обеспечения искусственного интеллекта они могли контролировать свои жизненные показатели.
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: нужно время, если только...
Клевертон Пирих, биохимик из Федерального университета Параны в Бразилии, сказал, что преимущества биосенсоров для улучшения качества жизни и здоровья человека известны уже давно. Тем не менее, есть еще способ производить и продавать их в больших масштабах, по крайней мере, в таких странах, как Бразилия.
