211service.com
Övervakning av blodlös diabetes
För att spåra sina blodsockernivåer sticker patienter med diabetes vanligtvis sina fingrar minst tre gånger om dagen och matar in blodprover i glukometrar. Det är en tråkig och ibland smärtsam process, och en patient kommer ofta att behöva göra ett andra test på grund av otillräckligt blod i det första provet. Nu har forskare vid Baylor University, i Waco, TX, konstruerat en tumsensor som mäter glukosnivåer via elektromagnetiska vågor – inget fingerstick krävs.
Detta kommer inte att skada ett dugg: En tumdyna-sensor designad av forskare vid Baylor University övervakar glukosnivåer icke-invasivt. Den spiralformade kretsen i mitten av enheten (rosa) avger elektromagnetiska vågor; de elektriska egenskaperna hos en tumme placerad på spiralen förändrar hur energi passerar genom kretsen. Baylor-forskarna analyserar förändringarna i energi för att mäta glukosnivåer.
Det finns många patienter som inte övervakar på grund av smärtan vid övervakning, säger John Buse, ordförande för American Diabetes Association. Så det finns säkert potential att förbättra livet för personer med diabetes.
Enligt Randall Jean, docent i el- och datorteknik vid Baylor, matchar prototypen av den nya enheten prestandan hos konventionella glukometrar.
Det är tillräckligt korrekt för att människor ska kunna fatta beslut om huruvida de ska injicera insulin eller inte, säger Jean. Det är verkligen målet. Det är inte för att mäta glukos inom en ppb [del per miljard] utan för att producera ett instrument som patienter kan använda för att fatta beslut om extern kontroll av blodsockret.
U.S. Food and Drug Administration har godkänt endast en icke-invasiv glukosmätare, kallad GlucoWatch Biographer. Designad av Cygnus, Redwood City, CA, enheten är ett armbandsur som använder en elektrisk ström för att dra små mängder vätska genom huden utan att sticka den. En sensor analyserar vätskan för glukos. Men 50 procent av patienterna som använde klockan upplevde hudirritation och sår, och produkten avbröts 2007.
Jean säger att sensorn som han och hans kollegor utvecklar kommer att vara verkligt icke-invasiv och kommer inte att kräva att någon vätska – blod eller på annat sätt – passerar genom huden. Själva sensorn är en liten, spiralformad mikrovågskrets, som fungerar som en transmissionsledning och avger elektromagnetiska vågor. När en person placerar sin tumme på spiralen förändrar de elektriska egenskaperna hos hennes tumme hur energi passerar genom kretsen. Jean och hans kollegor mäter denna förändring och i tidiga försök verkar de ha hittat mönster som motsvarar variationer i glukosnivåer.
Energin svarar inte specifikt på glukos; det svarar på den samlade effekten av blod, muskler, fett, hud och glukos, säger Jean. Vad vi hoppas är att över ett tillräckligt brett frekvensområde har de enskilda komponenterna unika signaturer som gör att vi kan extrahera glukosen.
Sensorn är fortfarande i de tidiga utvecklingsstadierna och Jean har hittills testat prototypen på fem frivilliga i 15 separata försök. Forskarna gjorde plastformar av varje försökspersons tumme, och de tillverkade plastguider för att säkerställa att försökspersonerna placerade sina tummar på sensorerna i exakt rätt position. Jean lade också till en tryckmätare för att tala om för försökspersonerna hur hårt de ska trycka ner för att få en framgångsrik läsning. I varje försök placerade frivilliga sina tummar på sensorerna och forskarna gjorde 10 separata avläsningar. Försökspersonerna utförde också fingerstickstest, tog blod och använde traditionella glukometrar.
Forskare skrev in data från båda metoderna i ett datorprogram och letade efter mönster inom de elektromagnetiska data som motsvarade glukosavläsningarna från blodproverna.
Även om de tidiga resultaten är lovande, återstår det att se hur brett de kan generaliseras. Vi arbetar fortfarande med att verifiera att kalibreringarna verkligen är robusta, säger Jean. Med andra ord, uppgifterna ser bra ut för de personer vi har haft mycket erfarenhet av, men nu måste vi se till att om en ny tumme kommer, fungerar den på den.
Dessutom tenderade Jeans provpool att uppvisa glukosnivåer inom det normala intervallet. För att verifiera sensorns noggrannhet måste teamet testa den på frivilliga med varierande glukosnivåer. Under de närmaste månaderna planerar Jean att testa sensorn på patienter på Scott and White Hospital i Temple, TX, vars glukosvärden kan finnas över hela kartan.
Om [en monitor] kunde utvecklas skulle det vara enormt lovande eftersom det inte bara är icke-invasivt utan kan ge kontinuerliga data, säger Howard Wolpert, chef för insulinpumpprogrammet vid Joslin Diabetes Center, som är baserat i Boston. Det är vad folk är intresserade av, för med enheter idag tittar du bara på intermittenta tidpunkter, och glukosfluktuationer kan vara ganska dramatiska.
Jean säger att även om hans slutmål är att designa en noggrann sensor som är tillräckligt billig för patienter att bära med sig, förväntar han sig att en av de första tidiga användningarna av tekniken kommer att vara som screeningenheter på lokala apotek, ungefär som de stora kommersiella monitorerna som mäter blodtryck och hjärtfrekvens.
Det kan ge en användbar tjänst för någon som inte visste att de är diabetiker, och du kan säga: 'Ditt blodsocker är ganska högt.' Du borde gå till doktorn, säger Jean.