Inteligentny plaster dla cukrzyków

Cukrzycy muszą pobierać krew z palców po kilka razy dziennie, by na tej podstawie monitorować stan glukozy i aplikować odpowiednie dawki insuliny. Ta czynność, choć konieczna dla zachowania zdrowia, nie należy do wygodnych czy przyjemnych. Naukowcy pracują więc nad mniej inwazyjnymi metodami pomiaru.

Plaster naszpikowany igłami

Grupa naukowców z Seulu opracowała plaster o podwójnym zastosowaniu, który potrafi monitorować poziom glukozy we krwi i w razie potrzeby dostarczać lekarstwo obniżające wysoki poziom cukru. Informacja o prototypie pojawiła się w czasopiśmie Nature Nanotechnology.

Opatrunek potrafi określić poziom glukozy we krwi na podstawie analizy składu potu. Gdy wykryje, że poziom cukru jest zbyt wysoki, aplikuje lekarstwo za pomocą sieci mikroigieł.

Grafen i złoto

Do stworzenia plastra użyto grafenu, niezwykle wytrzymałego i elastycznego materiału wykonanego z atomów węgla. Grafen już wcześniej służył do tworzenia podobnych opatrunków, jednak jego cechy uniemożliwiały skuteczne wykrywanie poziomu cukru we krwi. By zmodyfikować i zwiększyć jego możliwości, naukowcy wzbogacili grafen o cząsteczki złota oraz wykonaną z nich siatkę.

Wygodnie i bezboleśnie

Dzięki temu, gdy cukrzyk nałoży plaster, urządzenie przechwytuje pot z jego skóry. Sensory zintegrowane z opatrunkiem odczytują jego pH oraz zmiany temperatury, na podstawie których można wykryć wysoki poziom glukozy we krwi. Gdy tak się stanie, „grzejniczki” zawarte w plastrze stapiają jego dolną warstwę, odsłaniając mikroigły, które wówczas uwalniają lek – metforminę, regulującą i redukującą wysoki poziom cukru we krwi. Iniekcja jest niemal niewyczuwalna, więc cały proces odbywa się bezboleśnie. Odczyty poziomu cukru we krwi są również transmitowane metodą bezprzewodową na wybrane urządzenie mobilne, gdzie mogą zostać odczytane.

Naukowcy mają nadzieję, że kombinacja monitoringu i dostarczania leku pomoże diabetykom w lepszej kontroli nad zmianami poziomu cukru we krwi w ciągu dnia.

Działanie plastra jak na razie testowano na myszach oraz dwóch dorosłych mężczyznach chorych na cukrzycę. Przy kolejnych badaniach klinicznych konieczna będzie modyfikacja zdolności leczniczych plastra tak, by mógł wszczepiać dawki preparatu dostosowane do potrzeb ludzi.

Konieczne dalsze badania

Zdaniem naukowców oceniających projekt, plaster przybliża nas do nieinwazyjnego systemu monitorowania i kontroli poziomu cukru we krwi. Mimo to urządzenie wymaga dalszych badań, które pozwolą odpowiedzieć na pytania o skuteczność plastra na przykład w sytuacjach wzmożonego wysiłku fizycznego, gdy ciało produkuje więcej potu. Niewiadomą jest również długość jego działania (czy jest w stanie monitorować stan cukru przez 24 godziny?) oraz czy możliwa jest modyfikacja mechanizmu dostarczającego metforminę, pozwalająca na użycie mniejszej liczby mikroigieł lub redukcję wielkości opatrunku.

Jeśli naukowcom uda się znaleźć rozwiązania powyższych kwestii, inteligentny plaster może znacząco zwiększyć komfort życia diabetyków.

Źródło: Popsci.com