Cukrzyca: mikrochip do pomiaru glikemii w ślinie?

Badacze właśnie ogłaszają, iż udało im się opracować eksperymentalny mikrochip, który jest w stanie wykrywać poziom glukozy w ślinie. Urządzenie to ma pozwolić diabetykom na unikanie konieczności stałego nakłuwania się, w celu zrobienia pomiaru. Co więcej, naukowcy mają nadzieję, iż uda im się sprawić, że ich czujnik będzie w stanie wykrywać wszelkiego rodzaju molekuły.

Nanotechnologie imponują coraz bardziej

Jest ich coraz więcej w naszym życiu. Jeszcze nie tak dawno badacze zapoznali nas z pigułką zdolną do podróży w naszym ciele, a także z glukometrem kompatybilnym z iPhonem. A teraz, amerykańscy naukowcy z uniwerysytetu Brown właśnie przetestowali prototyp mikrochipu zdolny do wykrywania glikemii w najniższych proporcjach. Wynalazek ten został przedstawiony w naukowym magazynie Nano Letters.

Co wiemy o nowym mikrochipie?

Jest to mały czujnik, który wykorzystuje technikę interferometrii plazmonowej. Jest to bardzo obiecująca technika w nanotechnologiach, ponieważ pozawala ona na produkcję nanolaserów o rozmiarach proteiny. Niewiarygodne? A jednak.

Natomiast, w przypadku przedstawionego tutaj czujnika, chodzi w pewnym sensie o pomiar interakcji między falą świetlną oraz elektronami obecnymi na powierzchni warstwy srebra, składającej się na mikrochip.

Interferometr, jednostka bazowa czujnika, którą mierzy się w milimetrach kwadratowych, jest małym gniazdkiem otoczonym płytkimi rowkami. Kiedy promień światła pada na czujnik, produkuje na powierzchni całą serię plazmonów, czyli rodzaj fali elektronicznej, która rozprzestrzenia się po całym interfejsie metaliczno-ciekłym.

Postać tych plazmonów jest ekstremalnie wrażliwa na stan powierzchni, a przede wszystkim w ewentualnej obecności molekuł zaabsorbowanych, utwierdzonych na powierzchni. W tym czujniku, postać plazmonów generowanych przez gniazdko i rowki ma być wystarczająco zmodyfikowana przez absorpcję molekuł, na przykład glukozy, aby ich obecność stała się możliwa do wykrycia.

Chip bardziej wrażliwy od glukometru?

Tak twierdzą badacze amerykańscy, którzy mówią, że ich wynalazek będzie w stanie wykryć dawki cukru 100 razy mniejsze niż te, które aktualnie mogą wykrywać klasyczne glukometry. Czyli jest to mniej więcej różnica w stężeniu cukru, jakie stwierdzamy we krwi i w ślinie.

Zmierzyć poziom glukozy bez kłucia się? Warto się zastanowić, ponieważ okazuje się, że to marzenie może wkrótce stać się rzeczywistością. Oznacza to większy komfort dla ludzi chorujących na cukrzycę, którzy muszą wielokrotnie w ciągu dnia pobierać kroplę krwi z czubka palca, aby poznać swój poziom glikemii. Wystarczy bowiem – jeżeli czujnik okaże się skuteczny – nasączyć go śliną i umieścić go w czytniku. Koniec z bólem, często bardzo nieprzyjemnym dla ludzi chorujących od urodzenia na cukrzycę typu 1.

Na dzień dzisiejszy, badacze amerykańscy mówią jedynie o testach na prototypie urządzenia. Posiadamy środki techniczne, potrzebujemy teraz zająć się wyglądem tego wynalazku, precyzuje jeden z inżynierów, którzy odpowiadają za ten projekt, Domenico Pacifici.

Naukowcy nawet mają nadzieję na opracowanie aplikacji do najsłynniejszego ze smartfonów.

Glikemia to nie wszystko

Albowiem, naukowcy amerykańscy myślą aktualnie o badaniu poziomu również innych substancji, których jest mnóstwo w naszej ślinie. Na początku, celem zespołu było zmierzenie poziomu cytokin, czyli molekuł-przekaźników, które są produkowane w organizmie w przypadku urazu. Cytokiny mierzy się przede wszystkim w razie konieczności pilnego przeprowadzenia operacji chirurgicznej.

Następnie, badacze skoncentrowali się na poziomie glukozy, aby przetestować swoję technikę, ponieważ molekuła ta jest najbardziej praktyczna w zastosowaniu. Jest to zresztą bardzo ważny trop, jeżeli weźmiemy pod uwagę liczbę osób chorujących na cukrzycę na świecie – około 47 000 000 w samej tylko Europie i Ameryce, z czego 21 000 000 w Europie.

Naukowcy zdecydowali się więc pójść dalej tą drogą, ale mają nadzieję, że rozszerzą kompetencje swojego wynalazku już w najbliższej przyszłości.

Jednakże, w dalszym ciągu nie wyjaśniono ostatniego, bardzo ważnego punktu: czy stężenie glukozy w ślinie faktycznie jest dobrym i wiarygodnym wskaźnikiem poziomu glikemii we krwi? A jeżeli jedno z drugim nie ma nic wspólnego? Jak do tej pory, żadne badania naukowe nie potwierdziły tego ze stuprocentową pewnością.

Wszystko jeszcze przed nami, oby tylko nadzieje te nie okazały się zbyt zwodnicze...