تولید حسگر پوستی برای اندازه‌گیری سطح گلوکز خون

به گزارش گروه اخبار آموزش یولن از پایگاه اینترنتی نیواطلس، در حال حاضر، اکثر بیماران دیابتی باید سطح قند خون خود را با انجام آزمایش سوزن زدن به نوک انگشتان یا از طریق حسگرهای کاشته شده در زیر پوست بررسی کنند.

این در حالی است که یک دستگاه جدید آزمایشی می تواند به سادگی در حالی که تنها به سطح پوست کاربر چسبیده می شود، این کار را انجام دهد. 

این حسگر ارزان قیمت که در حال حاضر در دانشگاه ایالتی «پنسیلوانیا» در آمریکا در حال توسعه است، به اندازه یک سکه است و برای اندازه گیری سطح گلوکز در عرق انسان، طراحی شده است.

اگرچه غلظت گلوکز در عرق حدود یک صدم مقدار آن در جریان خون است، اما همبستگی ثابتی بین این دو وجود دارد. این دستگاه به اندازه‌ کافی حساس به گلوکز است و می‌تواند با دقت سطح قند را در عرق  اندازه‌گیری کرده و غلظت آن در خون را نمایان کند.

این حسگر دارای یک الکترود فومی است که از گرافن حاصل از لیزر و روکش نیکل/آلیاژ طلا تشکیل شده است. گرچه گرافن بسیار قوی، از نظر شیمیایی پایدار و رسانای الکتریکی است، اما به تنهایی به گلوکز حساس نیست. اما نیکل بسیار حساس به گلوکز است و به همین دلیل از آن در الکترود استفاده می شود. طلا برای کاهش خطر واکنش آلرژیک به نیکل به آن اضافه می شود.

این دستگاه از طریق عمل مویرگی، عرق را از طریق یک ورودی کوچک به داخل می کشد و آن را به یک محفظه میکروسیالی پر از محلول قلیایی منتقل می کند. این سیستم از تماس مستقیم محلول با بدن کاربر جلوگیری می کند که این موضوع نکته مهمی است؛ زیرا محلول های قلیایی می توانند به پوست آسیب برسانند.

مولکول های گلوکز موجود در عرق با محلول واکنش می دهند و ترکیبی را ایجاد می کنند که به الکترود فوم منتقل می شود. این ترکیب با نیکل واکنش داده و یک سیگنال الکتریکی تولید می کند. سپس با استفاده از یک دستگاه خارجی یا تعبیه شده بر حسگر برای اندازه گیری قدرت آن سیگنال، می توان میزان گلوکز را در عرق و در نتیجه در جریان خون تشخیص داد.

محققان در طول آزمایش از چسب سازگار با پوست استفاده کردند تا این دستگاه چندبار مصرف را یک و سه ساعت پس از صرف غذا، به بازوی یک داوطلب بچسبانند.

از این فرد خواسته شد برای ایجاد عرق، به فعالیت‌های بدنی بپردازد. محققان پس از گذشت دقایقی از نمونه‌ برداری متوجه کاهش قند خون در طول اندازه‌گیری اول تا دوم شدند. داده‌ های این دستگاه با دستگاه‌های موجود در بازار مورد ارزیابی قرار گرفته و تایید شد.

محققان اکنون به دنبال بهبود این دستگاه‌ هستند و می‌خواهند این فناوری را برای نظارت بر سایر نشانگرهای زیستی بدن گسترش دهند.