Kontrolowanie cukrzycy za pomocą plastra na skórę

Próbując uwolnić osoby chore na cukrzycę od częstego nakłuwania palca i wstrzykiwania leków, naukowcy stworzyli elektroniczny plaster na skórę, który wykrywa nadmiar glukozy w pocie i automatycznie podaje leki poprzez podgrzewanie mikroigieł wnikających w skórę.

Prototyp został opracowany przez Dae-Hyeong Kima, adiunkta na Uniwersytecie Narodowym w Seulu i naukowców z MC10 , firma zajmująca się elastyczną elektroniką w Lexington w stanie Massachusetts. Dwa lata temu ta sama grupa opracowała prototyp plastra przeznaczonego dla pacjentów z chorobą Parkinsona, który diagnozuje drżenie i dostarcza leki przechowywane w nanocząsteczkach.

Inne wysiłki zmierzające do opracowania minimalnie inwazyjnego monitorowania stężenia glukozy wykorzystywały pomiary ultradźwiękowe i optyczne do wykrywania poziomu glukozy. A różne plastry na skórę mogą dostarczać insulinę lub metforminę, popularny lek stosowany w leczeniu cukrzycy typu 2. Jednak nowy prototyp łączy w jednym urządzeniu zarówno wykrywanie, jak i dostarczanie leków.

Łatka, opisana w a papier w Natura Nanotechnologia , jest wykonany z grafenu nabijanego drobinkami złota i zawiera czujniki wykrywające wilgotność, glukozę, pH i temperaturę. Enzymatyczny czujnik glukozy uwzględnia pH i temperaturę, aby poprawić dokładność pomiarów glukozy z potu.

Elastyczny, nieinwazyjny plaster na skórę zawiera czujniki elektrochemiczne wykrywające glukozę w pocie oraz baterię do podgrzewania mikroigieł dostarczających lek.

Jeśli plaster wykryje wysoki poziom glukozy, grzejniki wyzwalają mikroigły, aby rozpuścić powłokę i uwolnić lek metforminę tuż pod powierzchnią skóry. Jest to pierwszy system naskórka z zamkniętą pętlą, który umożliwia zarówno monitorowanie, jak i nieinwazyjne dostarczanie leków przeciwcukrzycowych bezpośrednio pacjentowi, mówi Roozbeh Ghaffari, współzałożyciel MC10.

Jedyną minimalnie inwazyjną technologią do monitorowania poziomu glukozy we krwi, kiedykolwiek zatwierdzoną przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków, był gadżet o nazwie GlucoWatch Biographer, który wykorzystywał prąd elektryczny do wydobywania płynów spod skóry. Został zatwierdzony w 2001 roku, ale pacjenci skarżyli się na dyskomfort i owrzodzenia, a urządzenie zostało wycofane z rynku w 2007 roku.

Inni badacze stosują różne podejścia, aby pomóc osobom z cukrzycą. Urządzenie, które niedawno zostało prototypowane na Uniwersytecie Północnej Karoliny w Chapel Hill, składa się z plastra wielkości paznokcia z ponad 100 mikroigłami, które zawierają maleńkie woreczki pełne insuliny i enzymu. Glukoza we krwi przenika do worka. Enzym przekształca glukozę w kwas, który otwiera worek i uwalnia insulinę, gdy igły nakłuwają skórę.

Takie podejście dostarczałoby insulinę w razie potrzeby. Ale urządzenie MC10, jako platforma elektroniczna, może również przechowywać dane o aktywności dostarczania leków i przesyłać je do urządzenia do noszenia, które może następnie bezprzewodowo przesyłać je do smartfona.

ukryć