Анализ на сахар возможен без прокалывания кожи
Российские ученые совершили прорыв в области неинвазивной диагностики, создав первый отечественный лабораторный образец гибкого графенового сенсора глюкозы. Инновационное устройство способно измерять уровень сахара через пот, что может стать революционной альтернативой традиционному глюкометру.
Стремительный рост числа пациентов с диабетом во всем мире создает острую потребность в разработке новых, более доступных методов мониторинга уровня глюкозы. Российская разработка отличается простотой конструкции и экономической эффективностью.
Традиционные сенсоры обычно включают слой глюкозооксидазы, выступающий катализатором окисления глюкозы. Существующие решения часто оказываются одноразовыми или требуют сложных многослойных конструкций, что значительно увеличивает их стоимость. Попытки сделать сенсор многоразовым путем добавления полимерного покрытия приводят к снижению чувствительности устройства.
Современные зарубежные аналоги демонстрируют высокую стоимость: комплект из считывающего устройства и одного сенсора может достигать 30 000 рублей, а набор с десятью сенсорами — 150 000 рублей. При этом возникают сложности с повторной закупкой отдельных компонентов.
Российские специалисты предложили инновационное решение, используя обычную бумагу с нанесенным нанометровым слоем, содержащим графен. Благодаря минимальной толщине и уникальной структуре удалось добиться высокой чувствительности к изменениям концентрации глюкозы в поте.
Особенность разработки заключается в формировании особых наноструктур, напоминающих «розочки», которые обладают большим количеством реакционно-активных краев. Эти структуры выступают природными катализаторами разложения глюкозы, что позволяет получать четкий измерительный сигнал. Себестоимость такого сенсора оказывается минимальной, а полный комплект с устройством считывания составит около 2000 рублей.
Использование сенсора предельно простое — его необходимо закрепить на коже с помощью пластыря в области с минимальной подвижностью. Даже минимальное количество пота достаточно для получения достоверных показаний. Для случаев с пониженным потоотделением разрабатывается специальная конструкция с дополнительным прижимом.
Исследователи подтвердили наличие корреляции между показателями глюкозы в поте и крови. Для максимальной точности рекомендуется провести первичную калибровку прибора, после чего можно уверенно отслеживать изменения уровня сахара. Процедура настройки разработана с учетом возможностей обычного пользователя и не требует специальных навыков.
На данный момент ведется работа над совершенствованием считывающего устройства и расширением базы исследований для учета индивидуальных особенностей пользователей. Важно отметить, что разработка позиционируется как бытовой прибор для домашнего использования.
Перспективы развития технологии включают создание комплексных сенсорных чипов для всестороннего анализа здоровья человека. Уже продемонстрирована возможность использования аналогичных композитных материалов для измерения влажности, контроля дыхания и оценки реакций нервной системы.
Будущее технологии связано с развитием персонализированных систем мониторинга здоровья, способных передавать данные на мобильные устройства и компьютеры. Это создаст основу для новых сервисов, направленных на поддержку здорового образа жизни и профилактику заболеваний.
Источник:www.kommersant.ru
