Больным сахарным диабетом предоставят альтернативный способ измерения уровня глюкозы в крови
Сахарный диабет — это эндокринное заболевание, характеризующееся хроническим повышением уровня сахара в крови вследствие абсолютного или относительного дефицита инсулина — гормона поджелудочной железы. Заболевание приводит к нарушению всех видов обмена веществ, поражению сосудов, нервной системы, а также других органов и систем.
Еще за полторы тысячи лет до нашей эры древние египтяне в своем медицинском трактате «Папирус Эберса» описывали сахарный диабет как самостоятельное заболевание. Великие врачи Древней Греции и Рима неустанно размышляли об этой загадочной болезни. Лекарь Аретаиус придумал ей название «диабет» — по-гречески «протекаю, прохожу сквозь». Ученый Цельс доказывал, что в возникновении сахарного диабета виновато несварение желудка, а великий Гиппократ ставил диагноз, пробуя мочу пациента на вкус. Кстати, древние китайцы тоже знали, что при сахарном диабете моча становится сладкой. Они придумали оригинальный метод диагностики с помощью мух (и ос): если мухи садятся на блюдце с мочой, значит, моча сладкая, а пациент болен.
Каждый год заболеваемость диабетом в мире увеличивается на 5-7%, а каждые 10 лет – удваивается. Украина, где 7% населения страдает от заболевания, – не исключение. У нас зарегистрировано более 1 миллиона человек, больных сахарным диабетом.
Контроль уровня глюкозы в крови для диабетиков – крайне важная процедура. Существует огромное количество глюкометров, которые позволяют это делать легко и просто. Но у них есть один существенный недостаток – пациентам приходится постоянного колоть себя, чтобы взять забор крови для анализа. Больные, которые избегают этой процедуры в силу её неприятности или каких-либо других причин (иногда просто эстетических), существенно увеличивают риск для своего здоровья.
Чтобы улучшить качество жизни диабетиков, команда наноинженеров из Университета Калифорнии в Сан-Диего предложила использовать вместо традиционных инструментов временные татуировки. Аспирант Амай Бандодкар и его коллеги из лаборатории профессора Джозефа Вана разработали и протестировали прототип устройства на основе гибкой электроники.
Устройство представляет собой пару электродов, напечатанных на бумажной подложке. После перенесения татуировки на тело пациента его кожа подвергается воздействию очень слабого электрического тока на протяжении 10 минут. Слабые разряды тока как бы «подтягивают» молекулы глюкозы к верхним слоям кожи, где специальные датчики определяют концентрацию этого соединения в крови. Определение концентрации глюкозы проводится с использованием специального энзима (фермента) разбивающего молекулы глюкозы на кислород и пероксид водорода. Последнее соединение и служит индикатором наличия глюкозы в крови человека. Далее полученная информация передается по беспроводной связи на датчик. Как результат — человек в любой момент времени может определить концентрацию сахара в крови.
Исследования, проведенные на добровольцах, которые не страдают сахарным диабетом, но перед экспериментом отобедали высокоуглеводной пищей, показали, что новая временная татуировка способна регистрировать даже малейшие всплески уровня глюкозы в крови. Тестирование временной татуировки проводилось на 7 здоровых добровольцах в возрасте от 20 до 40 лет. Устройство продемонстрировало чувствительность, сопоставимую с традиционным анализом крови из пальца.
Планируется, что информация с датчика будет передаваться через Bluetooth на смартфон. Татуировка держится на коже всего один день, однако, как заверили разработчики, стоимость умного сенсора будет значительно ниже, чем полосок для глюкометра, поэтому не ударит по карману больных сахарным диабетом. В настоящее время разработка проходит необходимые процедуры сертификации, после чего «электронное тату» появится на рынке глюкометров.