Hydrożelowy glukometr

Naukowcy z Uniwersytetu Illinois opracowali hydrożelowy glukometr, który zmienia kolor pod wpływem wahań poziomu cukru. Zmiana długości fali jest tak dokładna, że można ją wykorzystać do automatycznego dozowania insuliny.

Jak tłumaczy prof. Paul Braun, wszystkie dostępne dzisiaj systemy stanowią połączenie ograniczonej wrażliwości i precyzji, a także częstej rekalibracji. Za pomocą współczesnych technik da się wyznaczyć trendy w poziomie glukozy, lecz bez dostrajania [...] nie można uzyskać dokładności czy wiarygodności koniecznej do wyznaczenia dawki [...].

Amerykański czujnik wyprodukowano z hydrożelu z dodatkiem wiążącego się z glukozą kwasu boronowego. Gdy poziom cukru rośnie, hydrożel pęcznieje. Co istotne, osadzono w nim kryształ fotoniczny, który podczas rozszerzania materiału zmienia długość odbijanych fal: najpierw niebieski zastępuje zieleń, a potem czerwień.

Akademicy już wcześniej badali potencjał hydrożeli kwasu boronowego w zakresie wykrywania poziomu glukozy, bo są one niewrażliwe na większość zakłócających czynników z krwiobiegu. Problemem było jednak samo duże powinowactwo kwasu boronowego do glukozy: gdy w otoczeniu nie było wystarczająco dużo cukru, dwa kwasy wiązały się z jedną glukozą, prowadząc do skurczenia hydrożelu.

Zespół z Illinois obszedł tę przeszkodę, wprowadzając trzeci związek, nazywany czynnikiem resetowania objętości. Wiąże on kwas boronowy przed dodaniem glukozy, doprowadzając do obkurczenia hydrożelu i dając punkt wyjścia do pomiarów.
Zmieniający kolor materiał jest łatwy i tani do wyprodukowania, a wg Brauna, jeden cal kwadratowy (ok. 6,5 cm²) wystarczy nawet dla 25 pacjentów.

Wynalazcy dywagują, że materiał zostanie wykorzystany w systemach podskórnych albo np. w pompach insulinowych. Czujnik można by umieścić na końcu światłowodu i podłączyć do krążenia razem z kroplówką czy innymi monitorami - podsumowuje Braun.

hydrożel kwas boronowy glukometr glukoza cukier monitorować kryształ fotonowy Paul Braun