Новосибирские ученые создали прототип тест-системы для анализа глюкозы в крови, чтобы людям с диабетом не нужно было постоянно делать проколы. Устройство анализирует пот человека и определяет концентрацию сахара в крови. Разработку прибора поддержало федеральное Министерство науки и высшего образования и Российский научный фонд.
От этой процедуры зависит жизнь Марты Кольмай. У девочки ─ сахарный диабет. Школьнице важно контролировать свой уровень глюкозы, делать постоянные проколы кожи на пальце. Глюкометрам для измерения нужна капля крови.
«Это очень рутинное занятие. Приходится каждый делать одно и то же, и это тяжело, дискомфортно», ─ говорит Марта.
Марта и другие люди с диагнозом «диабет» мечтают, когда-нибудь повседневный контроль сахара станет безболезненным. Эту задачу решают новосибирские физики. Они создали прибор, в основе которого ─ мизерный бумажный сенсор с графеновыми наночастицами, который анализирует пот.
Эта биологическая жидкость тоже может служить базой для измерения уровня глюкозы, доказали ученые. Показатели сахара в крови, полученные с помощью привычных глюкометров и с помощью сенсоров – пропорциональны, что позволяет использовать зависимость для определения уровня сахара. При этом новый прибор намного удобнее, даже в состоянии покоя специальный чувствительный элемент из графена улавливает незаметные капли пота.
«Происходит окисление глюкозы кислородом в воде, и мы можем отслеживать токовые отклики, которые дают информацию о том, какой уровень сахара содержится в поту», ─ пояснила инженер Института физики полупроводников СО РАН Анна Бузмакова.
Чувствительный сенсор ─ это мизерная электронная схема. Ее печатают необычными графеновыми чернилами ─ разработкой новосибирских физиков. Наносят графику тончайшим слоем на подложку из обычной офисной бумаги или ткани.
«Есть программа, которая позволяет рисовать сенсор нужного размера и параметров. Есть определенные нюансы, их нужно учитывать, чтобы человеку было удобно, чтобы сенсор был достаточно живучим при его использовании. Поэтому мы подбираем рисунок, размер, состав», ─ пояснил научный сотрудник молодёжной лаборатории Института физики полупроводников СО РАН Артём Иванов.
Анализирует уровень глюкозы компактное электронное устройство. Его тоже разработали сибиряки.
«Устройство можно надевать на руку как часы. В дальнейшем планируется его еще уменьшить, а также перейти на более компактную схемотехнику», ─ рассказывает инженер Института физики полупроводников СО РАН Руслан Кумарбаев.
Сенсор может работать на любом участке кожи непрерывно несколько часов, следить за динамикой сахара в крови. Данные об уровне сахара через блютуз-прибор передает на мобильный телефон.
По словам ведущего научного сотрудника Института физики полупроводников СО РАН Ирины Антоновой, сенсоры можно использовать много раз, на протяжении нескольких лет, допустимо запастись большим количеством.
Устройство ─ пока лабораторный образец. Ученые планируют доработать ряд параметров и зарегистрировать прибор в специальном реестре. Уверены, он будет доступен и востребован. Сенсоры в десятки раз дешевле существующих тест-полосок и датчиков для либры.
