Исследователи разработали новый непрерывный мониторинг глюкозы, который проявляется изменением цвета, когда уровень глюкозы начинает колебаться. Врачи и пациенты могут использовать его для автоматической дозировки инсулина.
«Существуют ограничения в современных технологиях непрерывного мониторинга глюкозы», – утверждает руководитель исследования Paul Braun, профессор. «Доступные системы сегодня имеют некоторую комбинацию ограниченной чувствительности, точности и частые калибровки. При использовании современных систем вы сможете определить тенденцию уровня глюкозы, но без частой калибровки у вас нет точности или надежности в использовании, что для дозирования инсулина очень важно».
Датчик Иллинойса изготовлен из гидрогеля, мягкого эластичного желеобразного материала, который соединен с борной кислотой. Борная кислота взаимодействует с глюкозой, в результате чего гель начинает набухать и расширяться, когда концентрация глюкозы повышается. Встроенный в гидрогель фотонный кристалл состоит из крошечных, тщательно расположенных шариков. Фотонный кристалл как зеркало отражает только одну длину волны света. Когда гидрогель расширяется, происходят отраженные изменения цвета с синего на зеленый и на красный.
Ученые ранее исследовали возможность использования гидрогеля из борной кислоты для обнаружения глюкозы. Тем не менее, они были выполнены с определенной проблемой, присущей химии: борная кислота любит глюкозу, и если не хватает глюкозы, то две части борной кислоты связываются с одной частью глюкозы. Это приводит к тому, что гидрогель уменьшается, и концентрация глюкозы должна быть достаточно высокой, чтобы расширить ее.
Авторы датчика Иллинойса разработали решение этой проблемы путем введения третьего химического препарата, который предварительно сокращает гель и дает основу для измерений.
Этот прибор простой и недорогой в изготовлении, и квадратный дюйм гидрогеля достаточен для 25 пациентов. Применение его необходимо для непрерывного мониторинга пациентов, которые госпитализированы или находятся в отделениях интенсивной терапии, когда пациенты нуждаются в постоянном диабетическом контроле.
ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
Zhang, Chunjie; Cano, Gerry G; Braun, Paul V (2014) Linear and fast hydrogel glucose sensor materials enabled by volume resetting agents. // Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.) – vol. 26 (32) – p. 5678-83
