Επιστήμονες από το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Nanyang της Σιγκαπούρης (NTU Singapore) ανέπτυξαν έναν πρωτοποριακό φορετό αισθητήρα που μπορεί να παρακολουθεί τα επίπεδα γλυκόζης μέσω του ιδρώτα. Αυτός ο επίδεσμος, που αναφέρεται στο περιοδικό Analytical Chemistry, ο οποίος συνδυάζει εύκαμπτα υλικά με προηγμένους αισθητήρες που βασίζονται στο φως, προσφέρει έναν μη επεμβατικό, αποτελεσματικό και ανώδυνο τρόπο στους ασθενείς, ειδικά σε αυτούς με διαβήτη, να παρακολουθούν την υγεία τους.
Πώς λειτουργεί ο επίδεσμος
Αυτός ο φορητός αισθητήρας χρησιμοποιεί μια τεχνολογία γνωστή ως “ευέλικτη φωτονική”, η οποία ενσωματώνει αισθητήρες που βασίζονται στο φως (φωτονικά) με εύκαμπτα υλικά. Η ευελιξία επιτρέπει στον αισθητήρα να φοριέται άνετα στο δέρμα. Κεντρικό στοιχείο αυτής της τεχνολογίας είναι οι οπτικοί συντονιστές, συσκευές που χρησιμοποιούν το φως για να ανιχνεύουν πολύ μικρές αλλαγές. Αυτοί οι συντονιστές ενισχύουν σημαντικά την ευαισθησία των αισθητήρων, αντιμετωπίζοντας την πρόκληση της παρακολούθησης αδύναμων βιολογικών σημάτων απευθείας στο δέρμα.
Ο επίδεσμος χρησιμοποιεί έναν αισθητήρα λέιζερ λεπτής μεμβράνης που κατασκευάζεται με την ενσωμάτωση μικροσκοπικών λέιζερ υγρών κρυστάλλων σε μια υδρογέλη. Η υδρογέλη, ένα υλικό που μοιάζει με σφουγγάρι, επιτρέπει την είσοδο μικρών μορίων από τον ιδρώτα. Όταν αυτά τα μόρια αλληλεπιδρούν με τα λέιζερ υγρών κρυστάλλων, παράγουν φωτεινά σήματα. Αυτά τα σήματα είναι εξαιρετικά ευαίσθητα και επιλεκτικά, ανιχνεύοντας με ακρίβεια συγκεκριμένες ουσίες όπως το γαλακτικό, η γλυκόζη και η ουρία στον ιδρώτα.
Δεν χρειάζονται δακτυλικά τεστ
Σε μια δοκιμή απόδειξης της ιδέας, οι ερευνητές απέδειξαν ότι ο αισθητήρας μπορούσε να ανιχνεύσει διάφορους μεταβολίτες (ουσίες που παράγονται κατά τον μεταβολισμό) στον ιδρώτα χρησιμοποιώντας πολλαπλά μήκη κύματος φωτός. Αυτή η πρόοδος είναι ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός στη δημιουργία φορητών οθονών υγείας που χρησιμοποιούν τεχνολογία βασισμένη στο φως, προσφέροντας υψηλή ευαισθησία και ακρίβεια στον εντοπισμό μικρών βιολογικών μορίων.
Παραδοσιακά, οι διαβητικοί ασθενείς χρησιμοποιούν επεμβατικές δακτυλικές τεστ για την παρακολούθηση των επιπέδων γλυκόζης στο αίμα. Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει το τρύπημα του δακτύλου για τη συλλογή μιας μικρής σταγόνας αίματος, η οποία στη συνέχεια αναλύεται χρησιμοποιώντας ένα φορητό μετρητή γλυκόζης. Ενώ οι συσκευές παρακολούθησης που βασίζονται σε αισθητήρες υπάρχουν ως εναλλακτική λύση, είναι συχνά ακριβές, άκαμπτες και άβολες για παρατεταμένη χρήση. Ο νέος επίδεσμος που αναπτύχθηκε από ερευνητές του NTU προσφέρει μια πιο άνετη επιλογή. Με την ενθυλάκωση ενός μικρολέιζερ σε σταγονίδια υγρών κρυστάλλων και την ενσωμάτωσή τους σε ένα μαλακό φιλμ υδρογέλης, η ομάδα δημιούργησε μια συμπαγή και ευέλικτη συσκευή ανίχνευσης φωτός.
Σύμφωνα με δοκιμές, η συσκευή μπορεί ακόμη και να μετρήσει επίπεδα γλυκόζης, γαλακτικού και ουρίας έως και 0,001 χιλιοστά. Αυτό το καθιστά 100 φορές πιο ευαίσθητο από άλλες παρόμοιες συσκευές που έχουμε τώρα. Επιπλέον, ο φορητός αισθητήρας μπορεί ακόμη και να παρέχει εξαιρετικά ακριβείς μετρήσεις βιοδεικτών μέσα σε λίγα λεπτά.