Лазерний пристрій для вимірювання цукру в крові

Відео: Вимірювання цукру в крові приладом One Touch

Вчені працюють над створенням лазерної технології, яка дозволить безболісно вимірювати цукор в крові.

Хоча пройде ще багато часу, перш ніж їх пристрій стане портативним і досить зручним для домашнього використання, винахідники вірять в блискуче майбутнє свого дітища.

У журналі Biomedical Optics Express команда інженерів Прінстонського університету (Нью-Джерсі) розповіла про те, як вони вперше виміряли рівень цукру в крові людини, направивши на долоню лазерний промінь.

Провідний розробник Claire Gmachl, професор електроінжінірінга в Прінстоні, пише: «Цією роботою ми сподіваємося значно полегшити життя багатьох діабетиків, які залежать від постійного моніторингу цукру».

Лучпроникає крізь шкіру

Унікальний пристрій посилає лазерний промінь, який проникає через клітини шкіри без пошкоджень, а потім абсорбується молекулами глюкози.

Метою променя є, по суті, не глюкоза в крові, а глюкоза в міжклітинної рідини під шкірою, рівень якої чітко залежить від рівня в крові. Абсорбція лазерного променя молекулами глюкози вимірюється кількісно, що і є показником.

Команда була здивована тим, наскільки точними виявилися результати аналізу. Сучасні глюкометри, які пацієнти використовують на дому, повинні мати похибку в межах плюс-мінус 20% від істинного показника глюкози в крові.

Один з творців нового пристрою Sabbir Liakat, випускник факультету електроінжінірінга, сказав, що навіть ранній прототип лазерної системи відповідав цим вимогам, а точність нинішньої версії становить 84%.

Головні труднощі на сьогоднішній день - удосконалити технологію, зробити її придатною для домашнього використання.

Коли вчені тільки починали працювати над ідеєю, пристрій займало цілий стіл в лабораторії і вимагало наявності спеціальної охолоджувальної системи, щоб підтримувати його температуру в робочому діапазоні. Професор Gmachl каже, що незабаром вони вирішили питання температури, але їм все ще не вдається зробити прилад досить компактним.

Квантово-каскадний лазер

Система використовує лазерний промінь, спектр випромінювання якого лежить трохи вище видимого людським оком. Сучасні медичні пристрої засновані на використанні променів з довжиною хвилі близько інфрачервоного діапазону, але такі промені блокуються водою, що міститься в тілі людини.

Хвилі близько інфрачервоного діапазону не вступають у взаємодію з хімічними речовинами в шкірі - для цього потрібно використовувати середній інфрачервоний діапазон. Саме хвилі середнього інфрачервоного діапазону абсорбуються молекулами глюкози, які містяться в міжклітинної рідини.

Але таке випромінювання важче отримати за допомогою стандартних лазерних установок, для цього потрібна більш висока потужність і стабільність, щоб промінь проник крізь шкіру і досяг міжклітинної рідини. Вчені спробували з цією метою новий тип лазера - квантово-каскадний лазер.

Квантово-каскадний лазер дозволяє вибрати частоту для середнього інфрачервоного діапазону, а при сучасних досягненнях в цій технології дає достатню потужність і стабільність, щоб проникати крізь шкіру.

клінічна точність

У своєму звіті вчені розповіли про те, як вимірювали рівень цукру у добровольців до і після вживання порції мармеладу.

Для контролю вони використовували звичайний глюкометр. Експерименти повторювали кілька разів протягом декількох тижнів поспіль. Результати показали, що точність нового приладу (84%) не гірше, ніж у схвалених і застосовуваних у практиці глюкометрів.

Справа за малим - зменшити габарити пристрою.
Поділитися в соц мережах:

Cхоже