Blodsocker som mäts av laser kan göra borta med stiftpinnar


Blodsocker som mäts av laser kan göra borta med stiftpinnar

Forskare arbetar på ett sätt att använda laserteknik för att mäta blodsockret icke-invasivt. Medan det fortfarande finns ett sätt att gå innan de har en laseranordning som är bärbar och lämplig för hemmabruk tror de en dag att det kommer att ersätta behovet av diabetiker att dra blod för att testa deras glukosnivåer.

I tidningen Biomedical Optics Express Teamet av elektrotekniker, från Princeton University, NJ, beskriver hur de använde sin prototypenhet för att mäta blodsocker genom att rikta lasern i en persons handflata.

Seniorförfattare Claire Gmachl, Eugene Higgins professor i elektroteknik vid Princeton, säger:

"Med detta arbete hoppas vi kunna förbättra livet för många diabeteslidare som är beroende av frekvent blodglukosövervakning."

Laserstråle penetrerar huden och absorberas av glukos

Enheten fungerar genom att skicka en laserstråle genom hudcellerna - utan att orsaka skador - att absorberas av sockermolekyler. Målet är inte blodsocker som sådant, men sockerhalten i dermal interstitiell vätska, som har en stark korrelation med blodsockret.

Den nya bildskärmen använder en laser, istället för blodprov, för att läsa blodsockernivån. Lasern riktas mot personens handflata, passerar genom hudceller och absorberas delvis av sockermolekyler, så att forskare kan beräkna blodsockernivån.

Bildkrediter: Princeton

Mängden absorption av laserstrålen är således en indikator på mängden glukos i blodet.

Laget var förvånad över hur exakta läsningarna visade sig vara. Nuvarande glukosmonitorer som patienter använder hemma krävs för att visa avläsningar inom 20% av patientens faktiska blodnivå.

Lead författare Sabbir Liakat, en doktorand inom elektroteknik, säger att även deras tidiga version av lasersystemet uppfyllde detta krav och den senaste versionen är 84% exakt.

Utmaningen är nu att förbättra tekniken - och inte minst för att få ner skalan.

När de började arbeta med idén täckte enheten en genomsnittlig labbänk och behövde ett utarbetat system för att hålla det coolt.

Prof. Gmachl säger att de har löst kylproblemet - systemet arbetar nu vid rumstemperatur - men de måste fortfarande utarbeta hur man gör tekniken mindre.

De syftar till att utveckla en mobil enhet som de kan ta till kliniker och genomföra fler tester och samla in en större uppsättning data att arbeta med.

Enheten använder en "quantum cascad laser" för att producera mittinfrarött ljus

Systemet använder infrarött laserljus, vilket ligger strax bortom spektrumets ljus som är synligt för det mänskliga ögat. Medicinska apparater använder för närvarande nära infraröd, ett band som har lite längre våglängder än det röda som det mänskliga ögat kan se. Nära infraröd är inte blockerad av vatten och kan därmed användas i kroppen.

Quantum Cascade Laser gör det möjligt för teamet att välja den frekvens de behöver i den mid-infraröda regionen, och även på grund av de senaste förbättringarna i tekniken ger den den ökade effekten och stabiliteten som behövs för att tränga in i huden.

Bildkrediter: Princeton

Men nära infraröd samverkar inte med kemikalier i huden - för att du måste flytta till lite längre våglängder i mittinfrarödområdet. Vid denna våglängd absorberas laserljuset av blodsocker och påverkas inte mycket av andra kemikalier i huden.

Medelinfraröd laserlampa är emellertid svårare att använda med vanliga lasrar, och det kräver också högre effekt och stabilitet för att strålen ska tränga in i huden och sprida av kroppsvätska.

Men som ibland händer i projekt där människor arbetar outtröttligt för att uppnå sina mål - det var ett genombrott. Detta kom när de försökte en ny typ av enhet kallad en "quantum cascade laser". '

Quantum Cascade Laser gör det möjligt för teamet att välja den frekvens de behöver i den mid-infraröda regionen, och även på grund av de senaste förbättringarna i tekniken ger den den ökade effekten och stabiliteten som behövs för att tränga in i huden.

Liten studie visar genomsnittliga mätningar uppfyller nödvändig klinisk noggrannhet

I deras studiepapper beskriver de hur de mättes blodsockret hos tre friska frivilliga före och efter att de åt 20 jellybeans. Forskarna mätt också den resulterande ökningen av blodsockret med det konventionella fingerpinnarprovet.

Teamet upprepade experimentet och tog mätningar flera gånger under flera veckor. Resultaten visade att medan laseranordningens genomsnittliga avläsningar hade fel större än standard blodsockermonitorer var de inom det intervall som krävdes för klinisk noggrannhet.

Teamet är upphetsad av den potential som deras upptäckter erbjuder, eftersom, som Prof. Gmachl förklarar, "kvantkaskadlasern kan utformas för att avge ljus över ett mycket brett våglängdsområde, dess användbarhet är inte bara för glukosdetektering utan kan tänkbart användas För andra medicinska avkänning och övervakning applikationer."

National Science Foundation, Wendy och Eric Schmidt Foundation, Daylight Solutions Inc. och Opto-Knowledge Systems hjälpte till att finansiera studien.

Nyligen, Medical-Diag.com Lärde sig också hur upptäckten av en glukosgivare i hjärnan kan leda till nya diabetesbehandlingar.

WORLDS BIGGEST GAME OF JENGA (INSANE TOWER FALL) (Video Medicinsk Och Professionell 2024).

Avsnitt Frågor På Medicin: Sjukdom