Overvågning af blodløs diabetes

For at spore deres blodsukkerniveau prikker patienter med diabetes typisk deres fingre mindst tre gange om dagen og fodrer blodprøver i glucometer. Det er en kedelig og til tider smertefuld proces, og en patient skal ofte køre en anden test på grund af utilstrækkelig blod i den første prøve. Nu har forskere ved Baylor University i Waco, TX, konstrueret en fingerpudesensor, der måler glukoseniveauer via elektromagnetiske bølger - ingen fingerprikning påkrævet.

Dette vil ikke skade en smule: En tommelfingerpude-sensor designet af forskere ved Baylor University overvåger glukoseniveauer noninvasivt. Det spiralformede kredsløb i midten af ​​enheden (pink) udsender elektromagnetiske bølger; de elektriske egenskaber af en tommelfinger placeret på spiralen ændrer, hvordan energi passerer gennem kredsløbet. Baylor-forskerne analyserer ændringerne i energi for at måle glukoseniveauer.

Der er mange patienter, der ikke overvåger på grund af smerten ved overvågning, siger John Buse, formand for American Diabetes Association. Så der er helt sikkert potentiale til at forbedre livet for mennesker med diabetes.

Ifølge Randall Jean, lektor i elektro- og computerteknik ved Baylor, matcher prototypen af ​​den nye enhed ydelsen af ​​konventionelle glukometre.

Det er nøjagtigt nok til, at folk kan træffe beslutninger om, hvorvidt de skal injicere insulin, siger Jean. Det er virkelig målet. Det er ikke for at måle glukose inden for en ppb [del pr. milliard], men for at producere et instrument, som patienter kan bruge til at træffe beslutninger om ekstern kontrol af blodsukkeret.

U.S. Food and Drug Administration har kun godkendt én ikke-invasiv glukosemonitor, kaldet GlucoWatch Biographer. Designet af Cygnus fra Redwood City, CA, er enheden et armbåndsur, der bruger en elektrisk strøm til at trække små mængder væske gennem huden uden at prikke den. En sensor analyserer væsken for glukose. Men 50 procent af patienterne, der brugte uret, oplevede hudirritation og sår, og produktet blev udgået i 2007.

Jean siger, at den sensor, han og hans kolleger er ved at udvikle, vil være virkelig ikke-invasiv og vil ikke kræve, at nogen væske – blod eller på anden måde – passerer gennem huden. Selve sensoren er et lille, spiralformet mikrobølgekredsløb, der fungerer som en transmissionslinje og udsender elektromagnetiske bølger. Når en person placerer sin tommelfinger på spiralen, ændrer tommelfingerens elektriske egenskaber, hvordan energi passerer gennem kredsløbet. Jean og hans kolleger måler denne ændring, og i tidlige forsøg synes de at have fundet mønstre, der svarer til variationer i glukoseniveauer.

Energien reagerer ikke specifikt på glukose; det reagerer på den samlede effekt af blod, muskler, fedt, hud og glukose, siger Jean. Det, vi håber, er, at over et bredt nok frekvensområde har de enkelte komponenter unikke signaturer, der gør det muligt for os at udvinde glukosen.

Sensoren er stadig i de tidlige udviklingsstadier, og Jean har indtil videre testet prototypen på fem frivillige i 15 separate forsøg. Forskerne lavede plastikforme af hver enkelt forsøgspersons tommelfinger, og de fremstillede plastikguider for at sikre, at forsøgspersonerne placerede deres tommelfingre på sensorerne i den helt rigtige position. Jean tilføjede også en trykmåler for at fortælle forsøgspersonerne, hvor hårdt de skal trykke ned for at få en vellykket læsning. I hvert forsøg placerede frivillige deres tommelfingre på sensorerne, og forskerne tog 10 separate aflæsninger. Forsøgspersonerne udførte også fingerstikprøver, udtog blod og brugte traditionelle glukometre.

Forskere indtastede data fra begge metoder i et computerprogram og ledte efter mønstre i de elektromagnetiske data, der svarede til glukoseaflæsningerne fra blodprøverne.

Selvom de tidlige resultater er lovende, er det stadig at se, hvor bredt de kan generaliseres. Vi arbejder stadig på at verificere, at kalibreringerne er virkelig robuste, siger Jean. Med andre ord ser dataene godt ud for de mennesker, vi har haft meget erfaring med, men nu skal vi sørge for, at hvis der kommer en ny tommelfinger, så virker den på den.

Hvad mere er, havde Jeans prøvepulje en tendens til at udvise glukoseniveauer inden for det normale område. For at verificere sensorens nøjagtighed skal teamet teste den på frivillige med varierende glukoseniveauer. I løbet af de næste par måneder planlægger Jean at teste sensoren på patienter på Scott and White Hospital i Temple, TX, hvis glukosemålinger kan være over hele kortet.

Hvis [en monitor] kunne udvikles, ville det være enormt lovende, fordi det ikke bare er ikke-invasivt, men kunne give kontinuerlige data, siger Howard Wolpert, direktør for insulinpumpeprogrammet ved Joslin Diabetes Center, som er baseret i Boston. Det er det, folk er interesserede i, for med enheder i dag ser du kun på intermitterende tidspunkter, og glukoseudsving kan være ret dramatiske.

Jean siger, at selvom hans ultimative mål er at designe en nøjagtig sensor, der er billig nok til, at patienter kan bære rundt med dem, forventer han, at en af ​​de første tidlige anvendelser af teknologien vil være som screeningsenheder på lokale apoteker, ligesom de store kommercielle skærme som måler blodtryk og puls.

Det kunne give en nyttig service for en person, der ikke vidste, at de var diabetikere, og du kunne sige: 'Dit blodsukker er en smule højt. Du burde gå til lægen,' siger Jean.

skjule