Oglekļa nanocaurules sensors nosaka glikozi siekalās

Diabēts skar aptuveni 300 miljonus cilvēku visā pasaulē, un to skaits turpina pieaugt. Daudzi no šiem cilvēkiem katru dienu veic testus, kas mēra glikozes daudzumu asinsritē, parasti tiek ņemti no pirkstu paraugiem.

Lieki piebilst, ka tas ir laikietilpīgs, dārgs un sāpīgs process. Tātad lēts glikozes līmeņa noteikšanas veids asinīs, kas neprasa durstīšanu ar pirkstu, noteikti būtu izdevīgs.

Šodien Mičels Lerners no Pensilvānijas universitātes Filadelfijā un daži draugi saka, ka ir izstrādājuši tieši šādu ierīci. Viņu glikozes sensors būtībā ir oglekļa nanocaurules tranzistors, kurā nekad caurules ir pārklātas ar pirēn-1-borskābes molekulām, kas saistās ar glikozi.

Ierīce ir salīdzinoši vienkārša. Ir vienkārši izmērīt tranzistora pārslēgšanas raksturlielumus - strāvas-sprieguma līkni. Kad glikoze saistās ar funkcionalizētajām nanocaurulēm, tā vienkārši maina šo līkni izmērāmā veidā, radot vienkāršu veidu, kā izmērīt glikozes koncentrāciju.

Liela daļa šīs tehnoloģijas jau ir demonstrēta laboratorijā. Lernera un co pilnveidotais triks ir apvienot to viegli izgatavojamā sistēmā, kuras masveida ražošana ir potenciāli lēta.

Lerner un co ir pārbaudījuši savu jauno ierīci klīniski nozīmīgā glikozes koncentrācijas diapazonā un apgalvo, ka tā ir pietiekami jutīga, lai noteiktu glikozes izmaiņas ne tikai asinīs, bet arī citos ķermeņa šķidrumos, piemēram, siekalās. Šādas ierīces potenciāli novērstu vajadzību biežu, neērtu pirkstu durstīšanu, lai noteiktu glikozes līmeni asinīs, un ievērojami uzlabotu diabēta slimnieku dzīves kvalitāti, vienlaikus saglabājot augstu diagnostikas precizitātes līmeni.

Tas noteikti izskatās nozīmīgs sasniegums, jo īpaši cilvēkiem ar II tipa diabētu, kuriem nav nepieciešamas insulīna injekcijas un kuri veido lielāko daļu saslimušo. Izredzes veikt uz siekalām balstītas pārbaudes viņiem ievērojami atvieglos dzīvi.

I tipa pacientiem, kuriem insulīns jāinjicē vairākas reizes dienā, jaunā sistēma būs mazāk noderīga. Problēma ir tāda, ka ir nepieciešams laiks, lai cukura līmeņa izmaiņas asinīs atspoguļotos siekalās. Un tas nozīmē, ka glikozes koncentrācija siekalās vienmēr atpaliek no koncentrācijas asinīs par aptuveni 30 minūtēm. Tas ir pietiekami ilgs laiks, lai radītu nopietnas problēmas, ja, piemēram, cukura līmenis asinīs strauji pazeminās.

Tomēr oglekļa nanocaurules sensori varētu būt ievērojami lētāki un izturīgāki nekā mūsdienās parasti pieejamie sensori, kuru pamatā ir enzīmi. Un tas pats par sevi ir svarīgs faktors veselības aprūpes sistēmām, kuras jau tā ir pārslogotas ar augstām šīs slimības ārstēšanas izmaksām.

Tomēr ir lielāka aina. Nepieciešams vienkāršs, lēts un uzticams veids, kā kontrolēt cukura līmeni tieši asinīs un savienot to ar sistēmu, kas reāllaikā ievada pareizo insulīna devu. Netrūkst cilvēku, kas strādā pie šādas sistēmas, jo būtiski sasniegumi tiek veikti tādās jomās kā cilmes šūnas un mākslīgais aizkuņģa dziedzeris. Tieši šajās jomās, iespējams, notiks lielākais progress cilvēkiem, kuri cieš no diabēta.

Atsauce: arxiv.org/abs/1304.7253 : Mērogojams, neinvazīvs glikozes sensors, kas balstīts uz borskābes funkcionalizētiem oglekļa nanocaurules tranzistoriem

paslēpties