Контактные линзы способны измерять уровень сахара в крови - ученые
Умные контактные линзы в будущем помогут измерить уровень сахара в крови. Информация об этом появилась в журнале Live Science.
Ученые из Университета штата Орегон, США, изобрели высокотехнологичные контактные линзы, которые смогут измерять уровень сахара в крови и выявлять болезненные процессы в организме на ранних стадиях. При помощи прозрачных биосенсоров линзы могут в будущем помочь людям следить за своим здоровьем.
По мнению ученых, новинка может дать людям возможность проверить их уровень сахара в крови без забора крови. Как правило, люди с сахарным диабетом контролируют уровень сахара в крови, сделав легкий укол в кончик пальца, чтобы взять кровь и протестировать ее при помощи небольшого прибора. Это больно, а некоторым приходится делать это несколько раз в день.
Инженер-химик из Университета штата Орегон, соавтор исследования, Грегори Герман, рассказал, что предлагаемые контактные линзы могут постоянно контролировать уровень сахара в крови человека на протяжении дня. Постоянный мониторинг поможет уменьшить риск, связанный с диабетом, предупреждая человека о каких-либо серьезных изменениях уровня сахара в организме.
Современные устройства, которые постоянно отслеживают уровень сахара в крови, часто требуют ввод электродов под кожу, что может быть болезненным, привести к раздражению кожи или инфекции, и заменяются каждые несколько дней. При помощи контактных линз можно непрерывно и неинвазивно контролировать уровень сахара в крови. Так как устройство практически невидимо, человек может использовать его, не чувствуя себя неловко.
Чтобы создать прибор для отслеживания уровня сахара в контактных линзах, ученые использовали технологию, которая изначально была разработана для электронных продуктов. Исследователи работали с такими материалами, как индий, галлий и оксид цинка (igzo с), электронные свойства которых недавно помогли повысить качество изображения в смартфонах, планшетных ПК и плоскопанельных дисплеях, увеличили энергосбережение и улучшили сенсорную чувствительность. 4 апреля на конференции американского химического общества в Сан-Франциско профессор Герман отметил, что iPhone, компьютеры Apple или телевизоры с плоским экраном в настоящее время, используют технологию igzo.
В исследовании ученые создали контактные линзы, в которые встроены прозрачные листы транзисторов, выполненные с igzo. Чтобы убедиться, что линзы могут измерять уровень глюкозы, транзисторы были покрыты ферментом глюкозооксидаза, который расщепляет сахар. Когда контактные линзы были подвержены воздействию глюкозы, происходила химическая реакция с выделением сахара. Транзисторы измеряли эту реакцию путем изменения электрических токов, что проходящих через линзы. Исследователи определили, что датчики могли обнаружить даже очень низкую концентрацию глюкозы, уровень которой, как правило, встречается в слезах.
Сообщается, что более 2 500 таких датчиков может быть встроено в 1 кв. миллиметр контактной линзы. Используя Wi-Fi или bluetooth, данные, полученные с помощью линз можно по беспроводному каналу передать на смартфон или другое устройство.
Ученые сообщают, что биосигнальные контактные линзы также могут быть использованы для контроля ряда других заболеваний, таких как рак, СПИД, глаукома, болезни почек или печени. Например, можно разработать датчики для измерения химического вещества, называемого мочевой кислотой, высокий уровень которой встречается у людей с болезнями почек или подагрой. Кроме того, датчики, которые измеряют лактат, могут помочь контролировать заболевания печени или сепсис; датчики для допамина помогут в контроле глаукомы. Профессор Герман рассказал, что исследователи также хотят понять, может ли изобретение выявлять рак на ранней стадии.
Ученый отметил, что линзы все еще находятся на очень ранней стадии разработки. Прототип биосигнальных контактных линз будет готов для тестирования на животных не раньше, чем через год.
