_ Continuu non-invaziv Sensoarea glucozei la orizont odată cu dezvoltarea unui nou senzor optic

De zeci de ani, persoanele cu diabet s-au bazat pe înțepăturile degetelor pentru a retrage sânge sau pe microacele adezive pentru a-și măsura și gestiona nivelul de glucoză. Pe lângă faptul că sunt dureroase, aceste metode pot provoca mâncărime, inflamație și infecții.

Cercetătorii de la TMOS, Centrul de Excelență al Consiliului de Cercetare Australian pentru Sisteme Transformative Meta-Optice, au făcut un pas important către eliminarea acestui disconfort. . Echipa lor de la Universitatea RMIT a descoperit noi aspecte ale semnăturii în infraroșu a glucozei și a folosit aceste informații pentru a dezvolta un senzor optic miniaturizat de doar 5 mm în diametru, care ar putea fi folosit într-o zi pentru a asigura monitorizarea continuă neinvazivă a glucozei în gestionarea diabetului.

Detecția non-invazivă a glucozei a fost o țintă de aproape 30 de ani datorită implicațiilor sale pentru monitorizarea fără durere. Au fost raportate tehnici optice de detectare a glucozei; totuși, necesită instrumente optice complexe, care se găsesc de obicei în laboratoare, ceea ce le face inadecvate pentru utilizarea obișnuită a pacienților.

Principala provocare cu care se confruntă testarea optică a glucozei la prețuri accesibile și portabile a fost miniaturizarea și filtrarea semnalelor de glucoză din vârfurile de absorbție a apei. în spectrul infraroșu apropiat (NIR). În esență, a fost aproape imposibil să diferențiezi cu exactitate între apă și glucoză din sânge. Până acum.

Într-o cercetare de premieră publicată în Advanced Sensor Research, echipa a identificat patru vârfuri în infraroșu ale glucozei care permit identificarea selectivă și sensibilă în medii apoase și biologice. Echipa este dornică să colaboreze cu parteneri academicieni și din industrie pentru a continua această activitate și a efectua cercetări preclinice și clinice, care ar deschide ușa către dezvoltarea senzorilor optici de glucoză portabili.

Echipa a fabricat un Senzor de glucoză miniaturizat stabilit pe o bandă de undă de 1.600–1.700 nm, care este activat Bluetooth și funcționează folosind o baterie monedă, care permite monitorizarea continuă a glucozei. Acest senzor compact și-a demonstrat viabilitatea detectării nivelurilor de glucoză în corpul uman, între 50 și 400 mg/dL în plasma sanguină, cu o limită comparabilă de detectare și sensibilitate față de senzorii mai mari, bazați pe laborator. Dimensiunile sale mici l-ar putea vedea într-o zi integrat în ceasurile inteligente și în alte dispozitive de urmărire a sănătății purtătoare fără durere.

Autor principal, RMIT Ph.D. savantul Mingjie Yang, spune: „Până acum, nu există un consens cu privire la semnătura spectroscopică unică a glucozei, în mare parte pentru că legăturile O-H vizate în spectroscopia în infraroșu apropiat (NIR) pentru detectarea glucozei sunt, de asemenea, abundente în apă. Această similitudine face ca este dificil să se facă distingem între semnalele de glucoză și apă, în special în fluide și țesuturi biologice complexe.

„Am optimizat configurația spectroscopiei și am analizat transmitanța pentru a identifica vârfurile unice pentru glucoză. Descoperirea noastră oferă în sfârșit informațiile necesare pentru a avansa cu detectarea optică miniaturizată a glucozei și am dezvoltat un prototip de dispozitiv pentru a sugera fundamentul unui senzor de glucoză futurist neinvaziv.”

Prototipul dispozitivului utilizează un dispozitiv montat pe suprafață. diodă emițătoare de lumină a dispozitivului (SMD LED) și circuite din polimidă acoperită cu cupru cu peliculă subțire (Cu/PI) cu o grosime de numai 110 microni dezvoltate cu o tehnologie de modelare cu laser. Designul la scară milimetrică și ușor al acestui dispozitiv îl face considerabil mai compact decât spectrofotometrele tradiționale de banc.În plus, designul flexibil asemănător unui plasture oferă posibilitatea viitoare de citire directă ca dispozitiv purtabil pe pielea umană.

Performanța dispozitivului a fost riguros evaluată folosind soluții apoase de glucoză, precum și în plasmă sanguină. S-a efectuat o analiză computațională a interferenței cu pielea luminoasă care indică modul în care LED-ul SMD va pătrunde în piele. Rezultatele simulării sugerează locații promițătoare pentru explorarea viitoare a detectării optice a glucozei în configurațiile clinice.

Investigatorul șef al TMOS Madhu Bhaskaran spune: „Natura neinvazivă a senzorilor optici de glucoză are potențialul de a îmbunătăți conformitatea pacientului, de a reduce disconfort și reduce riscurile de infecții asociate cu monitorizarea invazivă a glicemiei. Cu colaboratorii/partenerii potriviți și finanțarea potrivită, aceasta poate reprezenta o schimbare importantă către o detectare continuă și fără durere a glucozei."

Senzori portabili. , precum acesta dezvoltat de cercetătorii TMOS de la RMIT, fac parte din programul emblematic Meta Health Sensors al Centrului, un program de cercetare aplicată dedicat dezvoltării de senzori meta-optici pentru aplicații MedTech.

Universitatea RMIT a depus un dosar o cerere de brevet legată de tehnologia senzorului optic de glucoză pe care echipa a dezvoltat-o.

(Fluierul)