Глюкометры "Сделай сам": на пороге доступного мониторинга уровня глюкозы в крови

Инновационная работа, недавно опубликованная в журнале Nature Biomedical Engineering, открывает новые перспективы для мониторинга уровня глюкозы в крови, предлагая доступные и персонализированные домашние устройства – "глюкометры своими руками". Исследователи из Гарвардского университета в сотрудничестве с Калифорнийским университетом в Сан-Диего смогли разработать портативные датчики, основанные на измерении электрохимического импеданса, которые принципиально отличаются от традиционных глюкометров.

Основой глюкометров DIY являются нанокомпозиты, изготовленные из углеродных нанотрубок и биоматериала, модифицированного специфичными к глюкозе антителами. Это новшество позволило разработать сенсорную мембрану с высокой чувствительностью и селективностью к глюкозе в диапазоне концентраций, характерных для физиологического состояния организма.

Во время работы датчик помещается в небольшую каплю крови, взятую с кончика пальца. Измерение электрохимического импеданса регистрирует микроскопические изменения сопротивления току в мембране под воздействием глюкозы. Разработанный специалистами алгоритм преобразует полученные пульсовые данные в цифровое измерение уровня глюкозы в крови в мг/дл с высокой точностью.

Преимущества самодельных глюкометров многочисленны и охватывают сразу несколько аспектов: доступность, индивидуальность и безопасность. Первые устройства такого типа планируется выпускать в формате наборов, которые можно самостоятельно собирать и модифицировать, адаптируя их к конкретным потребностям пользователя.

Компоненты датчика, изготовленные на основе 3D-печати, сделают его производство недорогим и массовым, в результате чего цена самодельного глюкометра будет значительно ниже, чем у традиционных устройств. Кроме того, возможность индивидуальной настройки позволит пациентам выбирать чувствительность датчика, формат отображения данных и даже цвет корпуса по своему вкусу.

Глюкометры "СДЕЛАЙ сам" особенно актуальны для людей, страдающих сахарным диабетом, в развивающихся странах, где доступность современных медицинских технологий ограничена. Возможность самостоятельно создавать и ремонтировать такие устройства значительно расширит охват населения, нуждающегося в постоянном мониторинге уровня глюкозы, улучшит ведение заболеваний и снизит риск осложнений.

Важнейшей особенностью глюкометров DIY является их безопасность. Отсутствие ланцетов для взятия крови значительно снижает риск заражения, характерный для традиционных устройств. Мембрана датчика изготовлена из биосовместимых материалов и не вызывает раздражения. Кроме того, интегрированные системы контроля целостности и калибровки исключают возможность получения искаженных результатов из-за физического износа или ошибок пользователя.

Научные результаты, полученные исследователями, открывают новые горизонты для персонализированной и доступной медицины. Самодельные глюкометры обладают большим потенциалом не только для пациентов с сахарным диабетом, но и для широкого круга людей, которым необходим точный и непрерывный мониторинг уровня глюкозы в крови в повседневной жизни – от профессиональных спортсменов до беременных женщин. Первые клинические испытания самодельных глюкометров запланированы на конец этого года, что станет следующим шагом на пути к их массовому внедрению и революции в борьбе с диабетом и связанными с ним заболеваниями.