Keine Nadeln: Kontaktlinsen könnten Glucose für Menschen mit Diabetes überwachen

Viele Menschen mit Diabetes müssen bis zu acht Mal am Tag einen Tropfen Blut in den Finger stechen, um ihren Glukosespiegel zu überwachen, eine unbequeme und umständliche Aufgabe. Es kann alles zusammen Zehntausende von Finger-Stichel über die Lebenszeit einer Person ergeben.

Jetzt haben südkoreanische Forscher eine Möglichkeit, Blutzucker zu messen, ohne einen Finger in die Augen zu bekommen: Die Wissenschaftler entwickelten einen Glukosemonitor, eingebettet in eine weiche Kontaktlinse, die Glukosespiegel in Tränen misst und diese Informationen drahtlos an ein Handgerät ... und an Sie überträgt muss nicht einmal weinen.

Das Gerät wurde bisher nur an lebenden Kaninchen getestet, ohne Anzeichen von Unwohlsein. Aber die Forscher, die das Gerät erstellt haben, sagen voraus, dass diese zuckersensitive Kontaktlinse für Menschen in weniger als fünf Jahren kommerziell erhältlich sein könnte. Das Gerät würde in einem Auge platziert und nicht wie herkömmliche Kontaktlinsen verwendet, um die Sehkraft zu korrigieren. ['Eye' kann nicht sehen: 9 Augapfel Verletzungen, die dich Squirm]

Das Gerät wird heute (24. Januar) in einem Artikel in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht.

Mehr als 30 Millionen Amerikaner, oder 9,4 Prozent der US-Bevölkerung, haben Typ-2-Diabetes, und weitere 80 Millionen haben Prädiabetes, eine Bedingung, die, wenn nicht behandelt führt oft zu Typ-2-Diabetes innerhalb von fünf Jahren, nach einem Bericht von 2017 zur Krankheitskontrolle und Prävention. Diabetes ist ein Gesundheitsproblem auch in Südkorea, wo die Rate von Daten von der koreanischen nationalen Krankenversicherung von 5,6 Prozent im Jahr 2006 auf 8 Prozent im Jahr 2013 stieg.

Diabetes ist ein Zustand, bei dem der Körper regelmäßig Blutzuckerspiegel oder Blutzuckerwerte aufweist, die höher als normal sind. Die Ursache könnte die Unfähigkeit der Bauchspeicheldrüse sein, genug Insulin zu produzieren, um die Glukose zu metabolisieren (Typ-1-Diabetes genannt) oder, viel häufiger, die Unfähigkeit des Körpers, Insulin richtig zu verwenden (Typ-2-Diabetes genannt).

In jedem Fall müssen viele (aber nicht alle) von Diabetikern ihren Glukosespiegel im Laufe des Tages überwachen. Längere, erhöhte Glukosespiegel können Blutgefäße schädigen und das Risiko von Herzerkrankungen, Schlaganfällen, Nierenerkrankungen, Sehstörungen und Nervenproblemen erhöhen.

Eine Glukose-Sensor-Linse

Frühere Versuche, Glukosemonitore in eine Kontaktlinse einzubetten, waren mit Schwierigkeiten verbunden. Die Elektronik war zu spröde und die Linsen waren zu starr, was zu einem zerbrechlichen Gerät führte, das sowohl unbequem als auch anfällig für Bruch war, sagte Jang-Ung Park, Professor für Ingenieurwissenschaften am Ulsan National Institute of Science & Technology in Südkorea . Elemente in diesen früheren Vorrichtungen blockierten ebenfalls das Sehen und würden möglicherweise das Auge beschädigen, so das Papier.

Fortschritte in den Materialwissenschaften und der Nanotechnologie in den letzten Jahren haben Park's Team jedoch in die Lage versetzt, flexible oder dehnbare Strukturen und Schaltkreise zu entwerfen, einschließlich eines in das Objektiv eingebetteten LED-Displays.

Das resultierende Produkt misst den Glukosespiegel in Echtzeit in natürlichen Tränensekreten und leitet diese Daten durch eine LED-Anzeige weiter, die ein nicht intrusives Licht emittieren kann, wenn der Glukosespiegel zu hoch wird. Oder, mit der Aufnahme einer Miniaturantenne in der Linse, können Informationen drahtlos übertragen werden.

"Der Hauptunterschied ist die weiche Linse mit dehnbarer Elektronik und Displays", sagte Park Live Science. "Diese weiche Kontaktlinse ist dehnbar und kann umgedreht werden. So kann das LED-Licht je nach Wahl des Trägers in das Auge des Trägers oder in die entgegengesetzte Richtung emittiert werden."

Für manche Menschen, die keine Insulininjektionen benötigen, ist die Überwachung der Glukose optional. Aber alle, die Insulin verwenden, um ihren Zustand zu regulieren, müssen Fingerstäbchen für Blutzuckermessungen machen, auch wenn sie nur den Glukosemonitor kalibrieren. Dazu gehören die 1,25 Millionen Amerikaner mit Typ-1-Diabetes und weitere etwa 6 Millionen mit Typ-2-Diabetes, so die American Diabetes Association (ADA).

Eine Blutprobe von einem Fingerstick ist der Goldstandard für genaue Blutzuckermessungen. Seit Jahren sind Techniken verfügbar, um Glukose in Tränen zu messen, aber Messungen sind für eine Vielzahl von Faktoren nicht so genau; Zum Beispiel können Glukosekonzentrationen niedriger sein, wenn Ihre Augen durch Allergien oder Weinen wässeriger sind.

"Tear Glucose Ebenen variieren in Bezug auf den Blutzuckerspiegel, [so] viel Forschung noch getan werden muss, um die Korrelation zu klären und wie eng Tränenzuckerspiegel mit Blutzuckerspiegel verfolgen", Matt Petersen, Geschäftsführer von medizinischen Informationen für die ADA, sagte Live Science.

Die Forscher, die das neue Objektiv-basierte Gerät erstellt haben, sagte jedoch, dass die Überwachung von Glukose über Tränen als ein bequemer Proxy für Blutmessungen dienen kann, da es kontinuierlich in Echtzeit erfolgt, um Stichprobeninkonsistenzen zu kompensieren.

Petersen merkte an, dass, obwohl es Herausforderungen gibt, Tränen zu testen, das Potenzial, Fingerstifte zu eliminieren, etwas ist, das wahrscheinlich Menschen mit Diabetes ansprechen würde.

Die Forscher hoffen, dass ihre Technik der Einbettung von Sensoren auf weiche Kontaktlinsen auch auf andere Bereiche angewendet werden kann, wie z. B. intelligente Geräte für die Medikamentenabgabe, erweiterte Realität und sogar Biomarker-Überwachung über ein Smartphone.

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