Tragbare, Schmerzfreie Glukose Test verwendet Schweiß, Nicht Blut

Forscher haben eine tragbar gestaltet., flexible Biosensor, die zuverlässig erkennen und quantifizieren Glukose aus sehr geringe Mengen an menschlichen Schweiß für Menschen mit diabetes.

Forscher an der University of Texas in Dallas sind die kleine Dinge in ihren Bemühungen um ein tragbares Gerät zu entwickeln, die eine Person überwachen können Schwitzen ’ s Blutzuckerspiegel über Schweiß auf der Haut.

Test-Blutzuckerspiegel mit Schweiß
Forscher haben eine tragbar gestaltet., flexible Biosensor, die zuverlässig erkennen und quantifizieren Glukose aus sehr geringe Mengen an menschlichen Schweiß.

In eine Studie vor kurzem veröffentlicht online in der Zeitschrift Sensoren und Aktuatoren B: Chemische, Dr. Shalini Prasad, Professor für Biotechnologie in der Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science, und ihre Co-Autoren demonstriert die Fähigkeiten eines Biosensors, die, das Sie entworfen, um zuverlässig zu erkennen und zu quantifizieren Glukose im menschlichen Schweiß.

Das Team hat bisher gezeigt, dass ihre Technologie Cortisol in Schweiß erkennen kann.

Aber für Diabetiker und Personen mit einem Risiko für Diabetes, Selbstkontrolle des Blutzuckers, oder Blutzucker, ist ein wichtiger Bestandteil bei der Bewältigung ihrer Erkrankungen.

“Fitness-Tracker, die Herzfrequenz überwachen und Schritt Graf sind sehr beliebt, aber tragbar, nicht-invasive Biosensoren wäre sehr vorteilhaft für die Verwaltung von Krankheiten,” genannten Prasad, Das Cecil-H. und Ida grün Professor für Biologie Systemwissenschaft.

Typische Heimgebrauch Blut Glukose Monitoren müssen ein Benutzer eine kleine Blutprobe zu erhalten, in der Regel durch den Stich eines Fingers und oft mehrmals am Tag. Jedoch, der UT Dallas Textile-basierte Sensor erkennt Glukose in die kleine Menge von ambient Schweiß auf eine Person ’ s Haut.

“In unserem Sensor-Mechanismus, Wir verwenden die gleiche Chemie und enzymatische Reaktion, die in Blutzuckertest Streifen integriert sind,” Prasad sagte. “Aber in unserem Design, Wir hatten das geringe Volumen des ambient Schweiß beachten, die in Bereichen wie unter einer Armbanduhr oder Handgelenk-Gerät vorhanden sein würde, oder unter einen Patch, liegt direkt auf der Haut.”

Prasad sagte, dass Forscher, die oft mit Schweiß arbeiten verwenden Sie einen Prozess namens Iontophorese, die schickt eines elektrischen Stroms durch die Haut, genügend Schweiß für Fernerkundung Experimente zu generieren. Jedoch, Da diese Methode zu Hautausschlägen und Verbrennungen führen kann auf der Haut, Das Team suchte eine Alternative, die mit geringen Mengen an Schweiß funktionieren würde.

Ihr Design arbeitet mit einem Volumen von weniger als einem Mikroliter Schweiß, Was ist die ungefähre Menge an Flüssigkeit, die in einem Cube die Größe des ein Salzkristall passen würde.

Die Technologie bietet auch eine Echtzeit-Reaktion in Form von einer Digitalanzeige.

Prasad und Bioingenieurwissenschaften Doktorand Rujuta Munje, Erstautor des Journal-Artikel, eine handelsübliche Polymer-basierten Textilmaterial in Glukose-Sensor und gebrauchte UT Dallas Reinraum-Einrichtungen, um die elektronischen Elemente konstruieren aufgenommen. Der Prototyp ist eine kleine, flexible, stabförmigen Gerät über einen Zoll lang.

“Wir verwendeten bekannte Eigenschaften von Textilien und webt in unserem design,” Prasad sagte. “Innovativ war die Art und Weise, die wir eingearbeitet und positioniert die Elektroden auf dieses Gewebe in einer Weise, die ein sehr kleines Volumen von Schweiß effektiv durch die Oberfläche ausbreiten kann.”

Typische Blut Glukose Teststreifen enthält auch ein Molekül, das letztlich verstärkt das Signal aus der chemischen Reaktionen auf dem Strip genug elektronisch auf einer Überwachungseinrichtung registrieren. Aber wenn ein Gerät verwendet, die direkt auf der Haut getragen wird, Diese Moleküle können irritierend sein., Prasad sagte, eine weitere Herausforderung.

Um sicherzustellen, dass solche eine winzige Menge Schweiß würde ein starkes genug Signal generieren, Prasad und Munje modifiziert die Oberflächentopographie das Textilmaterial.

“Unsere Änderungen erlauben dieses Material zu Glukose-Oxidase-Molekülen zu fangen, die effektiv das Signal verstärkt,” Prasad sagte. “Wir haben es auf diese Weise, weil wir über mögliche Kommerzialisierung denken — Diese machen, Wir brauchen einen Fertigungsprozess, die nicht kompliziert ist.”

Prasad und Munje waren auch in der Lage, die Tatsache berücksichtigen, dass die Chemie einer Person ’ s Schweiß Veränderungen im Laufe des Tages.

“Glukose ist ein knifflige Molekül zu überwachen, da andere Faktoren können ein Signal zu verwirren,” Prasad sagte. “Zum Beispiel, der pH-Wert, oder Säure, Ihr Schweiß kann stark variieren, je nach den Umständen.”

Sie stellte fest, dass, wenn Einzelpersonen auszuüben oder unter Stress stehen, das Niveau der anderen Verbindungen in ihrem Schweiß, wie Cortisol und Milchsäure, ändern sowie, und diese können mit Glukose-Erkennung.

“Wir haben gezeigt, dass mit unserer Technologie, drei Fragen kritische: geringen Volumens der ambient Schweiß, Störungen durch andere Verbindungen und pH-Schwankungen,” Prasad sagte

Prasad und Munje getestet, deren Prototyp mit Proben menschlichen Schweiß von Spendern.

Während ein Consumer-Produkt auf Basis ist die Technologie immer noch ein paar Jahre entfernt, Das Konzept wurde mit Kommerzialisierung und skaliert-Up Produktion im Verstand entwickelt..

“An dieser Stelle, Wir sind dieses Sensors als etwas denken, die Sie für einen Tag und werfen aus, und wir glauben, dass es problemlos in bestehende Verbraucher-Elektronik-Plattformen integriert werden könnte,” Prasad sagte. “Wir ’ Re sehr aufgeregt über das Potential für die Lizenzierung dieser Technologie.”

Die Forschung wurde von Cecil H unterstützt.. und Ida Green Fellowship an der UT Dallas.

Forscher am UT Dallas und anderswo haben untersucht, ob Glukose in anderen Körperflüssigkeiten gefunden — wie Urin und Tränen — könnte verwendet werden, um die Blutzuckerwerte zu verfolgen, weitere invasive Blut überflüssig macht. Google, zum Beispiel, eine intelligente Kontaktlinse Blutzuckerspiegel unter Tränen messen soll untersucht.

Die Centers for Disease Control and Prevention zu schätzen 29 Millionen Menschen in den Vereinigten Staaten leiden an Diabetes und 86 Millionen haben Prädiabetes.

Quelle: University of Texas in Dallas
Bildnachweis: University of Texas in Dallas
Zeitschrift: Sensoren und Aktoren B: Chemische
Funder: Cecil H. und Ida Grün ausgestattet Fellowship

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