Wygodniejszy i mniej bolesny sposób pomiaru glukozy
W trakcie leczenia cukrzycy konieczne jest stałe monitorowanie stężenia glukozy we krwi. Oznacza to, że miliony ludzi, którzy chorują na cukrzycę na całym świecie, muszą nakłuwać palce igłą cztery lub pięć razy dziennie. Jest to zabieg nie tylko bolesny, ale i niewygodny w stosowaniu. W efekcie wielu cukrzyków nie wykonuje go w odpowiedni sposób – a to może zagrażać ich życiu. A co gdyby istniała mniej bolesna i wygodniejsza metoda monitorowania poziomu glukozy? Takie pytanie zadali sobie autorzy współfinansowanego ze środków UE projektu GlucoTear. „Naszym celem jest umożliwienie monitorowania cukrzycy bez konieczności przeprowadzania bolesnych zabiegów nakłuwania palców”, mówi Jesús Lancis, dyrektor ds. badań i innowacji w Grupie Badań Optycznych na uniwersytecie Universitat Jaume I, będącym głównym partnerem projektu GlucoTear. Aby zrealizować to zamierzenie, w ramach projektu opracowano rozwiązanie wykorzystujące łzy zamiast krwi i zastępujące bolesne nakłucia użyciem aplikacji na smartfony. Badania w ramach projektu przeprowadzono dzięki wsparciu z działania „Maria Skłodowska-Curie”.
Mierzenie stężenia glukozy we łzach
Jak mówi Lancis, stężenie glukozy we łzach jest wysoce skorelowane z poziomem glukozy we krwi. „W teorii oznacza to, że można użyć łez do monitorowania glukozy w oczach jako markera cukrzycy”, wyjaśnia. „Problemem jest jednak fakt, że stężenie glukozy we łzach jest znacznie niższe niż we krwi”. Aby przezwyciężyć tę trudność, uczestnicy projektu postanowili opracować nanocząsteczkowy czujnik optyczny, który w połączeniu z aparatem smartfonu umożliwiłby pomiar stężenia glukozy we łzach. „Dzięki rozwiązaniu GlucoTear pacjent chory na cukrzycę będzie musiał tylko zebrać niewielką ilość łez, zmieszać ją z substancją fluorescencyjną i skierować na nią obiektyw aparatu swojego smartfona”, mówi Lancis. „Porównując poziom fluorescencji mieszanki z tabelą odpowiednich wartości, czujnik automatycznie odczyta poziom glukozy”. Substancja fluorescencyjna jest jedną z kluczowych innowacji, jakie powstały w ramach omawianego projektu. Wykorzystuje ona węglowe kropki kwantowe (nanocząstki o wielkości poniżej 5 nm), które mają fluorescencyjne właściwości optyczne. Następnie do oddziałujących kropek kwantowych przyłącza się biomarker ze łzami cukrzyka. Kiedy mieszanina zostanie oświetlona niebieskim światłem z czujnika, emituje sygnał fluorescencyjny, który pozwala zmierzyć stężenie glukozy w próbce. „Im jaśniejszy efekt fluorescencyjny, tym większa ilość glukozy w próbce”, tłumaczy Lancis. Podczas testów rozwiązanie GlucoTear pozwoliło na oznaczanie stężenia glukozy do 1 mg/dl, co odpowiada zakresowi jej stężenia w takich płynach jak pot i łzy.
Skuteczniejsze wykrywanie i leczenie
Rozwiązanie GlucoTear ma szansę zrewolucjonizować sposób, w jaki leczymy i monitorujemy cukrzycę. „Nie tylko poprawi ono jakość życia chorych na cukrzycę, ale także umożliwi lepszą diagnostykę tej choroby, zwłaszcza w krajach rozwijających się”, dodaje Lancis. „Ponadto, dzięki temu, że pomiary są wykonywane przy pomocy smartfonów, wyniki mogą być przechowywane w postaci cyfrowej, co zmniejsza ryzyko błędów podczas diagnostyki i monitorowania”. Uczestnicy projektu pracują aktualnie nad optymalizacją bioczujników zastosowanych w rozwiązaniu GlucoTear, którego pełna komercjalizacja ma mieć miejsce po przeprowadzeniu badań klinicznych.
Słowa kluczowe
GlucoTear, glukoza, diabetycy, cukrzyca, węglowe kropki kwantowe
