Google połączył siły z naukowcami z Uniwersytetu Waszyngtońskiego, aby stworzyć soczewkę kontaktową który może mierzyć poziom glukozy we łzach i wyświetlać odczyt na telefonie komórkowym. Jeśli ten projekt inteligentnych soczewek kontaktowych się powiedzie, osoby z cukrzycą mogą przestać pobierać krew, aby zmierzyć poziom cukru.

Cukrzyca dotyka prawie Ludzie 400m na calym swiecie. Nieleczona może spowodować ślepotę, chorobę sercowo-naczyniową, uszkodzenie nerwów, a w ciężkich przypadkach amputację palców u nóg lub stóp. Osoby z tą chorobą muszą regularnie kontrolować poziom glukozy we krwi – dla wielu oznacza to często samodzielne wykonywanie codziennych badań krwi. A Raport 2011 prognozuje, że do 21.5 r. światowy rynek pasków i glukometrów do pomiaru stężenia glukozy we krwi osiągnie 2017 mld USD.

Cukrzyca typu I jest najczęstszym typem cukrzycy występującym w dzieciństwie i jest niebezpieczną chorobą trwającą całe życie. Występuje, gdy własny układ odpornościowy organizmu niszczy komórki beta produkujące insulinę, pozostawiając osobę bez tego ważnego hormonu. Utrata komórek beta powoduje dramatyczne wahania poziomu glukozy we krwi, a tym samym energii. Ponieważ cukrzyca typu I dotyka przede wszystkim dzieci i młodzież, leczenie choroby – w tym codzienne nakłuwanie palca – należy rozpocząć w młodym wieku.

Wielu rodziców już wie, jak trudno jest przekonać dziecko do robienia czegoś niewygodnego lub nieprzyjemnego, więc wyobraź sobie, że próbujesz przekonać nastolatka, aby kilka razy dziennie nakłuwał palec w celu zmierzenia stężenia glukozy we krwi, zwłaszcza jeśli czuje się dobrze. Inne powszechnie używane urządzenie do kontroli poziomu glukozy, pompa insulinowa, jest niepopularne. Podatna na zanieczyszczenia, które mogą powodować poważne infekcje, pompka jest mocowana do ciała przez cewnik umieszczony pod skórą.

Według Google, soczewka kontaktowa wykrywająca glukozę będzie działać podobnie do elektronicznej karty identyfikacyjnej używanej do uzyskania dostępu do budynku. Podobnie jak karta, obiektyw nie zawiera własnego zasilacza. Zamiast tego okrągła antena w soczewce kontaktowej odbiera fale radiowe z telefonu komórkowego, aby zapewnić mu wystarczającą moc do pomiaru glukozy.

Technologia w soczewkach glukozowych Google wykracza daleko poza elektronikę – zawiera enzymy i elektrody wbudowane w materiały używane do produkcji zwykłych soczewek kontaktowych. Łączy to postępy poczynione w biochemii, elektronice i materiałoznawstwie w ciągu ostatnich dziesięcioleci.

Gdzie inni zawiedli?

Sukces nowego glukometru nie jest gwarantowany. Metody pomiaru glukozy bez pobierania krwi były celem wielu laboratoriów od lat 1970. XX wieku, z których większość zawiodła lub nie trafiła na rynek. Trudno jest zmierzyć glukozę metodą nieinwazyjną, ponieważ cząsteczka glukozy przypomina wiele innych cząsteczek w organizmie, a unikalny identyfikator chemiczny lub optyczny dla tego cukru prostego nie jest dostępny.

Inną próbą nieinwazyjnej metody był GlucoWatch, urządzenie noszone na nadgarstku osoby, które wyciągało odczyty poziomu glukozy przez skórę. Ale miał swoje problemy. Wyniki były fałszywie dodatnie, a elektrody wykrywające glukozę w urządzeniu powodowały dyskomfort i ból. Zegarek nie jest już dostępny.

Istnieje jeszcze jedno wyzwanie związane z opracowaniem glukometru do soczewek kontaktowych. Naukowcy od dawna wiedzą, że łzy zawierają glukozę, ale mogą nie odzwierciedlać dokładnie poziomu glukozy we krwi i mogą się znacznie różnić z powodu podrażnienia lub infekcji oka. Nauka o materiałach może pomóc w rozwiązaniu tego problemu. Dzięki umieszczeniu bardzo czułego czujnika glukozy w soczewkach kontaktowych można regularnie mierzyć poziom glukozy we łzach. Z czasem będzie można porównać to z poziomem glukozy we krwi i opracować sposób wykorzystania łez jako dokładnego pomiaru poziomu glukozy u danej osoby.

Jeśli uda się rozwiązać te biochemiczne problemy, przyszłość wygląda jeszcze bardziej niesamowicie. Babak Parviz, jeden ze współzałożycieli projektu soczewek kontaktowych, powiedział, że badają również integrację maleńkich diod LED, które mogłyby świecić na wyświetlaczu „heads-up”, aby służyć jako wczesne ostrzeżenie dla użytkowników. Ponieważ informacje te zostaną wysłane na telefon komórkowy, mogą zostać przekazane rodzicom lub opiekunom, jeśli poziom glukozy we krwi danej osoby jest na niebezpiecznym poziomie.

Lepsza kontrola poziomu glukozy we krwi przyniosłaby korzyści zdrowotne diabetykom. Negatywne skutki zdrowotne cukrzycy wynikają z kumulacji szkodliwego poziomu glukozy w długim okresie czasu. Dopóki badania biomedyczne nie znajdą sposobu na zastąpienie komórek beta, soczewka kontaktowa z glukozą wydaje się obiecującym pomysłem.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje.

O autorach

Joseph R Lakowicz jest profesorem Biochemii i Biologii Molekularnej na Uniwersytecie Maryland w Baltimore, School of Medicine. (Oświadczenie o ujawnieniu: Joseph R Lakowicz otrzymał wcześniej fundusze z Fundacji Badań nad Cukrzycą Nieletnich.)

E. Albert Reece, MD, PhD, MBA, jest wiceprezesem ds. medycznych na Uniwersytecie Maryland; Johna Z. i Akiko K. Bowersów, wybitnego profesora i dziekana Wydziału Lekarskiego. Jest również profesorem na wydziałach Położnictwa i Ginekologii, Medycyny oraz Biochemii i Biologii Molekularnej. Jest członkiem prestiżowego Instytutu Medycznego (IOM) Narodowej Akademii Nauk.  (Oświadczenie o ujawnieniu: E. Albert Reece nie pracuje dla, nie konsultuje się, nie posiada udziałów ani nie otrzymuje finansowania od żadnej firmy lub organizacji, która skorzystałaby z tego artykułu i nie ma odpowiednich powiązań.)

Zalecana książka:

Społeczeństwo, etyka i technologia, wydanie aktualizacyjne
autorstwa Mortona Winstona i Ralpha Edelbacha.

SPOŁECZEŃSTWO, ETYKA I TECHNOLOGIA, wydanie czwarte, podkreśla najnowsze innowacje technologiczne oraz sposób, w jaki te postępy stanowią nowe wyzwania i dylematy etyczne dla całego społeczeństwa. Zdobywasz mocne podstawy w teorii i etyce stosowanej, gdy odkrywasz, jak krytycznie badać społeczne skutki technologii otaczającej Twoje codzienne życie. Ta aktualna antologia, wypełniona najnowszymi lekturami wybitnych uczonych i liderów, skupia się na najbardziej aktualnych kwestiach technologicznych i debatach etycznych.

Kliknij tutaj, aby uzyskać więcej informacji i / lub zamówić tę książkę na Amazon.