Многим людям с диабетом нужно колоть палец до восьми раз в день, чтобы контролировать уровень сахара. Это может привести к десяткам тысяч тестов при жизни человека.
Теперь у южнокорейских исследователей может быть средство измерения уровня сахара в крови без прокалывания пальца: ученые разработали монитор глюкозы, встроенный в мягкую контактную линзу, который измеряет уровни сахара в слезах и передает эту информацию по беспроводной сети на карманное устройство… и плакать тоже не нужно.
( A ) Схематическое изображение мягкой, умной контактной линзы. Выпрямитель, светодиод и датчик уровня глюкозы расположены на усиленных участках. Прозрачная, растяжимая антенна и межсоединения на основе AgNF расположены на упругой области. ( B ) Фотография изготовленной мягкой, умной контактной линзы. Размер 1 см. ( C ) Фотография умной контактной линзы на глазу манекена. Шкала шкалы, 1 см. ( D) Фотографии теста in vivo на живом кролике с использованием мягких, умных контактных линз. Слева: состояние включения светодиода в мягкой, умной контактной линзе, установленной на глазу кролика. Средний: Инъекция слезных жидкостей с концентрацией глюкозы 0,9 мМ. Справа: состояние светодиода после обнаружения увеличенной концентрации глюкозы. Масштаб 1 см. ( E ) Тестирование тепла, в то время как живой кролик носит рабочие мягкие, интеллектуальные контактные линзы. Масштаб 1 см.
Устройство до сих пор тестировалось только на живых кроликах, без признаков дискомфорта. Но исследователи, которые создали устройство, предсказывают, что эти контактные линзы, чувствительные к сахару, могут появиться в продаже в течении пяти лет. Устройство помещается на один глаз и не будет использоваться для коррекции зрения, как традиционные контактные линзы.
Устройство описано вчера (24 января) в статье, опубликованной в журнале Science Advances.
Диабет — это состояние, при котором уровни сахара в крови или уровень сахара в крови периодически выше нормы. Причиной может быть неспособность поджелудочной железы вырабатывать достаточное количество инсулина, чтобы помочь метаболизировать глюкозу (называемый диабетом 1 типа) или, что гораздо более распространено, неспособность организма правильно использовать инсулин (называемый диабетом 2 типа).
В любом случае многие (но не все) люди с диабетом должны следить за уровнем глюкозы в течение дня. Длительные повышенные уровни глюкозы могут повредить кровеносные сосуды и увеличить риск сердечных заболеваний, инсульта, заболевания почек, проблем со зрением и проблем с нервами.
Линза, чувствительная к глюкозе
Предыдущие попытки встроить мониторы глюкозы в контактную линзу были сопряжены с трудностями. Электроника была слишком хрупкой, и линзы были слишком жесткими, что привело к разрушению устройства. Элементы в этих прототипах также могли повредить глаз.
Но достижения в области материаловедения и нанотехнологий в последние годы позволили разработать гибкие или растяжимые структуры и схемы.
Полученный продукт измеряет уровни сахара в реальном времени в слезах и ретранслирует эти данные через светодиодный дисплей, который может излучать неинтрузивный свет, если уровни глюкозы становятся слишком высокими. Или, с включением миниатюрной антенны, информация может передаваться по беспроводной сети.
Мониторинг глюкозы является необязательным для некоторых людей, которым не нужны инъекции инсулина. Но каждый, кто использует инсулин для регулирования своего состояния, должен делать тестировать глюкозу в крови традиционным способом для калибровки монитора глюкозы.
Образец из палочки является золотым стандартом для точных измерений уровня глюкозы в крови. В течение многих лет существуют методы измерения сахара в слезах, но измерения, как правило, не столь точны для целого ряда факторов; например, концентрация глюкозы может быть ниже после плача или во время аллергии.
Исследователи надеются, что их технология встраивания датчиков на мягкие контактные линзы также может быть применена к другим областям, таким как интеллектуальные устройства для доставки лекарств, расширенная реальность и даже мониторинг биомаркеров через смартфон.
