Atklājumi.lv

Fluoriscējošs oglekļa nanošķiedru tetovējums noteiks glikozes līmeni asinīs

Pasaulē, un jo īpaši attīstītajās valstīs, pieaugot saslimšanai ar diabētu, pieaug arī prasības pēc modernākiem slimības kontroles līdzekļiem. Kā zināms, liela daļa diabēta slimnieku ir atkarīgi no dienišķām insulīna injekcijām, kuru apjomu un regularitāti nosaka, vadoties pēc glikozes līmeņa asins sastāvā. Tā noteikšanai mājas apstākļos izmanto dažādas mobīlas ierīces, kuras analizē no pirksta gala iegūtu asins paraugu. Dūriens pirkstā, īpaši ņemot vērā, ka procedūra veicama katru dienu, visu mūžu, nav patīkams un ar laiku bojā pirkstu galus. Tirgū gan jau parādījušās atsevišķas, jauna tipa ierīces, kas asins paraugu ļauj iegūt arī no citām, mazāk sāpīgām ķermeņa vietām vai izdara to mazinvazīvā veidā ar lāzera stara palīdzību. Tomēr daudz saistošāks diabētiķiem varētu būt Masačūsetas Tehnoloģiju institūta projekts, kura rezultātā paredzēts izstrādāt nanodaļiņu kompozītmateriālu, kas, ievadīts zem ādas, veiks nepārtrauktu glikozes līmeņa mērīšanu.

Pirms gada mēs jau rakstījām par līdzīgu izstrādi Čārlza Stārka Drepera laboratorijā Bostonā, kurā tiek pielietota krāsu mainoša tinte (sk. Tetovējums brīdinās diabēta slimniekus par cukura līmeņa krišanos organismā, Atklajumi.lv, 10.06.2009.). MTI speciālisti, tāpat kā bostonieši savam risinājumam izmanto nanomateriālus, taču viņu tehnoloģijai ir balstīta uz cita veida ķīmiskām reakcijām.

Sensora pamatā ir polimērā "ietītas" oglekļa nanošķiedras. Polimērs reaģē uz glikozes koncentrācijas izmaiņām un palielina vai samazina spiedienu uz nanošķiedru struktūru, kas, savukārt, ietekmē intensitātes izmaiņas tuvējā infrasarkanā starojuma (TIS) ierosinātā oglekļa caurulīšu fluoriscencē. Plašāk sensora uzbūve un reakciju norise aprakstīta 2009.g. decembrī izdevumā ACS Nano publicētā rakstā, kura autori MTI Ķīmijas departamenta pēcdoktorantūras pētnieks P. Beroni un ķīmiskās inženierijas profesors M. Streino ir arī sensora izstrādes grupas vadītāji.

Bioķīmiķi plāno pagatavot nanodaļiņu "tinti," kuru tetovējuma veidā varēs ievadīt zem ādas. Virs tetovējuma slimniekiem vajadzēs valkāt rokas pulksteņa tipa ierīci, kas ar TIS impulsiem regulāri nolasīs sensora datus un brīdinās par glikozes svārstībām. Zinātnieki norāda, ka oglekļa caurulītes, atšķirībā no dažām citām fluoriscējošām molekulām, gaismas ietekmē nenoārdās. Tātad sensora darbības ilgums būs atkarīgs no polimēra noturības, ko šobrīd prognozē visaz sešus mēnešus.

Jāatzīmē, ka šāda veida sensors diabētiķiem ne vien ļaus atbrīvoties un nepatīkamās asins paraugu ņemšanas, bet, darbojoties 24/7 režīmā, spēs paaugstināt slimības kontroles efektivitāti. MIT zinātnieki atsaucas uz 2008. g. izdevumā "New England Journal of Medicine" publicēta pētījuma rezultātiem. Tajā noskaidrots, ka nepārtraukts glikozes līmeņa monitorings pieaugušiem (vecākiem par 25 gadiem) I tipa diabēta slimniekiem ļauj labāk kontrolēt slimības izpausmes. Vienīgā problēma - līdz šim pieejamās monitoringa ierīces nav tik precīzas kā asins paraugu testi un tās divas reizes dienā jāpārkalibrē, izmantojot tos pašus asins paraugus. Turklāt neviena no patreiz komerciāli pieejamām, personālajām glikozes nepārtrauktā monitoringa ierīcēm nav paredzēta lietošanai ilgāk par septiņām dienām.

Nav šaubu, gan Bostonas, gan Masačūsetas Kembridžas bioķīmiķu veidotajām tehnoloģijām paredzama liela piekrišana un līdz ar to noieta tirgus. Tomēr pārdošanā tās varētu parādīties ne ātrāk kā pēc pāris gadiem. Kā teikts MIT preses relīzē, sensoram vēl jāuzlabo precizitāte, lai tas varētu iziet tā saukto Klārka kļūdu tīkla testu, ko glikozes noteikšanas pārbaudē uzskata par zelta standartu.

Attēls: MIT publicitātes foto.

Avoti:
http://web.mit.edu
http://pubs.acs.org 

© Atklajumi.lv. Pārpublicēt atļauts tikai ievērojot ŠOS NOTEIKUMUS.