Создан «умный» графеновый браслет, который способен в режиме реального времени контролировать уровень глюкозы в организме страдающих диабетом людей.

Ученые создали браслет, который контролирует и регулирует уровень глюкозы в крови, анализируя состав пота. Об этом устройстве рассказывает статья в журнале Nature Nanotechnology. На примере больных сахарным диабетом мышей в работе показано, как чип на основе графена обеспечивает доставку в кровь через кожу метформина — препарата, используемого для лечения диабета.

Неинвазивные методы контроля глюкозы в крови больных диабетом пациентов пользуются большой популярностью. Они не требуют проведения болезненных процедур (например, прокалывания пальца), которые бывает сложно выполнить самостоятельно. Контроль содержания глюкозы в крови с помощью анализа состава пота — это хорошее решение проблемы.

Графен — это очень многообещающий материал для создания электронных устройств, которые можно носить на теле, — например, эластичных браслетов. Он гибок, хорошо проводит электричество, может быть прозрачным, мягким и очень тонким. Однако проблемы синтеза ограничивают применение графена в электрохимических сенсорах, которые анализируют степень кислотности, наличие ионов и биомолекул.

2167_12_2015Профессор Тэ-Хён Ким и его коллеги из Института фундаментальных наук (Institute for Basic Science, IBS) в Сеуле добавили частицы золота в графен и соединили его с золотой сеткой, чтобы создать гибкий полупрозрачный чип и продемонстрировать потенциал такой структуры для контроля и регуляции состояния больных диабетом мышей и двух здоровых мужчин. Такой чип содержит множество датчиков, которые отслеживают влажность, уровень глюкозы, кислотность и температуру. Это помогает повысить точность работы прибора: поскольку сенсор глюкозы реагирует на изменение кислотности пота, то необходимо отслеживать кислотность и температуру в реальном времени, чтобы вносить поправки в расчеты.

Такой прибор имеет систему обратной связи: когда датчик фиксирует повышенную концентрацию глюкозы в поту, включаются встроенные нагреватели, которые растворяют защитную оболочку крошечных иголочек с метформином. Метформин — это лекарственный препарат, который применяется для лечения пациентов с сахарным диабетом второго типа, особенно для тех, кто страдает избыточным весом и ожирением.

В то же время авторы отмечают, что для практического применения доставки лекарств в человеческий организм еще предстоит решить задачу миниатюризации системы доставки лекарства в кровь.

«Хотя заветная мечта диабетиков — неинвазивная система с обратной связью, которая обеспечивает контроль за уровнем глюкозы в крови и автоматическую доставку лекарств, пока не осуществилась, тем не менее Ким и его сотрудники сделали большой шаг в этом направлении», — пишет один из соавторов статьи, Ричард Гай.

Ранее группа американских исследователей из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл под руководством Цзичэна Юя разработала уникальный инсулиновый пластырь, который уже доказал свою эффективность в доклинических испытаниях на лабораторных мышах. Ученые опубликовали результаты своей работы в журнале PNAS.

Пластырь, борющийся с сахарным диабетом первого типа, представляет собой обыкновенный на вид кусочек пластыря размером с небольшую монетку. Однако прилегающая к телу сторона пластыря покрыта микроскопическими иголочками, каждая из которых оснащена крошечными контейнерами, чей диаметр не превышает 118 нанометров. В этих контейнерах находятся инсулин и ферменты, чувствительные к уровню глюкозы в крови организма.

Особенность контейнеров состоит в том, что они сделаны из органических веществ: гиалуроновой кислоты, входящей в состав нервной и эпителиальной тканей, а также соединения 2-нитроимидазола, который представляет собой антибиотик. Эти вещества образуют микроскопические пузырьки, диаметр которых в сотню раз меньше диаметра человеческого волоса.

Внутри них находятся инсулин в твердой форме и ферменты, реагирующие на повышение уровня глюкозы в крови.

Исследователи уверяют, что применение пластыря абсолютно безболезненно. При создании покрывающих его поверхность иголочек ученые перепробовали множество вариантов их длины и твердости. В результате работы удалось получить такие иголки, которые абсолютно не ощущаются кожей, но при этом вонзаются в нее на незначительную глубину, достигая расположенных у поверхности капилляров. Именно благодаря протекающей по ним крови «умный» пластырь и измеряет уровень глюкозы.

 

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Больше интересных новостей в социальных сетях.
Присоединяйтесь!

Материалы рубрики:

Ученые: мужчины – лакомый кусочек для гриппа и простуды

Ученые: мужчины – лакомый кусочек для гриппа и простуды

   14
Ученый из Мемориального университета Ньюфаундленда выяснил, что мужчины испытывают гораздо более серьезные симптомы респираторных заболеваний, нежели женщины, передает РИА Новости. Профессор семейной медицины из Канады...
Крупнейший производитель детского питания отзывает партию продукции из-за сальмонеллы

Крупнейший производитель детского питания отзывает партию продукции из-за сальмонеллы

   54
Один из крупнейших в мире производителей детского питания Lactalis отзывает крупную партию продукции из-за риска заражения сальмонеллой. Об этом сообщает germania.one со ссылкой на...
Курение вейпов таит в себе скрытую угрозу

Курение вейпов таит в себе скрытую угрозу

   29
Эпизодическое или постоянное курение вейпов школьниками и студентами приводит к тому, что примерно половина из них пробует реальные сигареты в ближайшие два года, заявляют...
Ученые: недосып чреват алкоголизмом

Ученые: недосып чреват алкоголизмом

   22
Ученые из Йельского университета пришли к выводу, что недосып может привести к алкоголизму, передает РИА Новости. В исследовании приняли участие 42 молодых человека, которые...

Кошмар наяву: в Магдебурге пациенты просыпаются прямо во время операций

   149
Проснуться во время операции – кошмарный сон многих пациентов. Происходят подобные случаи крайне редко. Более того, если пациенты и просыпаются на операционном столе, то...

75 литров мочи содержится в воде обычного бассейна

   76
У каждого из нас хотя бы однажды возникали подозрения по поводу того, что в бассейне содержатся не только вода и хлор, пишет germania.one. Согласно результатам...
Больше материалов


Свежие новости

В Греции проходит всеобщая забастовка против политики жесткой экономии

В Греции проходит всеобщая забастовка против политики жесткой экономии

 3
В Греции началась 24-часовая всеобщая забастовка, участие в которой принимают сотрудники государственных и частных компаний. Об этом сообщает Reuters. Сообщается, что забастовка вызвана недовольством правительственной...
Иранского беженца арестовали за домогательства к немецким детям в бассейне

Иранского беженца арестовали за домогательства к немецким детям в бассейне

 12
В городе Эринген, в земле Баден-Вюртемберг арестовали 63-летнего беженца из Ирана. Его обвиняют в совершении насильственных действий сексуального характера. Жертвами домогательств стали две девятилетние...
68 нелегальных мигрантов спасли у берегов Турции

68 нелегальных мигрантов спасли у берегов Турции

 16
В четверг, 14 декабря, береговая охрана Турции успешно провела операцию по спасению 68 нелегальных мигрантов в Эгейском море в районе Измира, сообщает агентство Anadolu. Лодку...
В Британии начали публиковать статьи, созданные роботами

В Британии начали публиковать статьи, созданные роботами

 10
В Британских газетах начали выходить статьи, написанные журналистами в соавторстве с роботами. Программное обеспечение RADAR (The Reporters and Data Robots) выполняет рутинную работу по...
Полиция Берлина проводит антитеррористический рейд

Полиция Берлина проводит антитеррористический рейд

 23
С самого утра в четверг, 14 декабря, полиция Берлина совместно с прокуратурой проводит антитеррористический рейд. Об этом сообщает Berliner Zeitung. По данным полиции, операция направлена...