17 дней, 20 часов, 31 минуты

До всемирного дня диабета!

Как измерить уровень сахара в крови без укола

 Сотрудникам института Фраунгофера Микроэлектронных схем и систем IMS (Fraunhofer Institute for Microelectronic Circuits and Systems IMS) в Дуйсбурге удалось разработать биосенсор, который размещается на теле пациента и способен постоянно измерять уровень глюкозы, используя для этого потовую и слезную жидкости.

Подобные сенсоры разрабатывались и ранее, однако они были слишком громоздки, давали слишком неточные показания и потребляли очень много энергии. Для создания нового биосенсора использовались нанотехнологии, благодаря чему все эти недостатки удалось преодолеть.

В основе работы сенсора лежит принцип электрохимической реакции, которая запускается определенным ферментом. Глюкозооксидаза преобразует глюкозу в пероксид водорода (H2O2) и другие соединения, концентрации которых определяются потенциостатом. На основе этих данных подсчитывается содержание глюкозы в крови.

Небольшие размеры не единственное преимущество технической новинки. Наносенсор потребляет значительно меньше электроэнергии. Если системе предыдущего поколения требовалось 500 микроампер при напряжении 5 вольт, то этот биосенсор работает при силе тока менее 100 микроампер. Это увеличивает время работы всей системы, позволяя пациенту носить, не снимая, сенсор несколько недель или даже месяцев. В устройстве использованы пассивные системы. Биосенсор не только посылает и принимает пакеты данных, но и подзаряжается от радиоволн.

Особенностью нового биочипа является то, что его функции выходят далеко за рамки потенциостата. Ученые из Дуйсбурга включили в его состав целый диагностический комплекс. В чип размером 0,5х2,0 мм встроен аналогово-цифровой конвертер, который преобразует электрохимические сигналы в цифровую информацию.

Биосенсор передает данные по беспроводной связи, аналогичной той, которая используется мобильных устройствах. Таким образом пациент может своевременно получать информацию об изменении уровня глюкозы.

«В прошлом для этих целей нужно было использовать печатную плату, размером с половину писчего листа бумаги, – говорит Том Зиммерман (Tom Zimmermann), управляющий бизнес-подразделением IMS. – Также нужен был драйвер. Но все это абсолютно ненужно с нашим новым сенсором».

Сам датчик глюкозы был разработан голландской компанией Noviosens, специализирующейся в области медицинских технологий. Изготовление сенсора не требует серьезных вложений и в ближайшее время начнется его промышленное производство.

Эта неинвазивная методика определения уровня глюкозы в крови может послужить основой для создания целого ряда полезных устройств для больных сахарным диабетом. Например, если имплантировать миниатюрный насос и подключить его к биочипу, последний может точно определять уровень инсулина, необходимого для введения пациенту. Это позволит людям с сахарным диабетом навсегда попрощаться со шприцами и иглами.

Рамиль Валеев

Источник: http://ria-ami.ru/news/48881