Неинвазивный пластырь для измерения глюкозы через кожу без укола в палец

Ученые создали неинвазивный клейкий пластырь, который измеряет уровень глюкозы через кожу без забора крови из пальца. Это может избавить миллионы людей с диабетом от необходимости регулярно делать болезненные и неприятные тесты.

Пластырь не прокалывает кожу. Вместо этого он извлекает глюкозу из межклеточной жидкости через волосяные фолликулы с помощью массива миниатюрных сенсоров и слабого электрического тока. Глюкоза собирается в микроскопические резервуары и измеряется. Показания можно снимать каждые 10–15 минут в течение нескольких часов.

Ключевое преимущество — конструкция массива сенсоров и резервуаров не требует калибровки устройства по образцу крови, что делает уколы пальца ненужными.

Подтвердив работоспособность концепции в исследовании, опубликованном в Nature Nanotechnology, команда из Университета Бата надеется создать на его основе недорогой носимый сенсор. Он сможет передавать клинически значимые измерения глюкозы на телефон или умные часы пользователя и предупреждать о необходимости принять меры.

Важное преимущество устройства — каждый миниатюрный сенсор в массиве работает на небольшой площади над отдельным волосяным фолликулом. Это значительно снижает вариабельность извлечения глюкозы между разными участками кожи и внутри одного участка, повышая точность измерений до уровня, когда калибровка по крови не требуется.

Проект — результат междисциплинарного сотрудничества ученых из отделений физики, фармации и фармакологии, а также химии Университета Бата.

Ключевые цитаты:

• Профессор Ричард Гай: «Монитор, разработанный в Бате, обещает по-настоящему бескалибровочный подход — это важный вклад в борьбу с растущей во всем мире заболеваемостью диабетом».
• Доктор Аделина Илие: «Мы использовали графен как один из компонентов, поскольку он обладает важными преимуществами: прочностью, проводимостью, гибкостью, а также потенциально низкой стоимостью и экологичностью».

В ходе исследования пластырь протестировали на коже свиньи, где он точно отслеживал уровни глюкозы в диапазоне, характерном для пациентов с диабетом, и на здоровых добровольцах, где также успешно фиксировал колебания сахара в крови в течение дня.

Следующие шаги включают доработку дизайна для оптимизации количества сенсоров в массиве, демонстрацию полной функциональности в течение 24 часов ношения и проведение ряда ключевых клинических испытаний.

Контекст проблемы:

Диабет — серьезная и растущая проблема общественного здравоохранения. По прогнозам ВОЗ, число больных диабетом в мире вырастет с 171 млн в 2000 году до 366 млн в 2030 году. Эффективный неинвазивный метод мониторинга глюкозы в крови может помочь как пациентам с диабетом, так и людям из группы риска в управлении заболеванием или снижении вероятности его развития.