Glukoza z moczu zamiast z krwi? Naukowcy pracują nad optycznym czujnikiem
Naukowcy z Indii i Polski pracują nad koncepcją czujnika, który mógłby wykrywać glukozę w moczu, bez konieczności pobierania krwi. Na razie to etap symulacji komputerowych, ale autorzy pokazują, że przy odpowiedniej konstrukcji sygnał optyczny może być na tyle wyraźny, by w przyszłości myśleć o tanich testach wykonywanych w gabinecie lub w domu.
W tym artykule:
Zespół, w którym uczestniczy m.in. polski optyk Zbigniew Jaroszewicz z Instytutu Łączności PIB, opisuje rozwiązanie w czasopiśmie "Optik". Punktem wyjścia jest fakt, że przy wysokich stężeniach glukozy we krwi cukier może pojawiać się również w moczu. Badacze traktują więc mocz jako wygodną, nieinwazyjną próbkę i proponują czujnik typu SPR (Surface Plasmon Resonance), który ma dawać pomiary przy małej objętości próbki i bez potrzeby specjalistycznego laboratorium.
Zdrowie przy kawie: jak szkodzi nam cukier?
Pomiar glukozy bez nakłuwania?
W praktyce taki sensor obserwuje, jak ciecz zmienia odbicie światła od cienkiej warstwy metalu. Wiązka przechodzi przez pryzmat, trafia na metal i przy określonym kącie odbicie gwałtownie słabnie – to punkt rezonansu. Gdy na powierzchni pojawi się próbka, punkt ten przesuwa się, bo zmieniają się własności optyczne przy granicy materiałów. Autorzy zakładają, że rosnące stężenie glukozy zwiększa współczynnik załamania światła moczu, a to powinno dać mierzalną zmianę kąta rezonansu.
Jak działa czujnik? Wielowarstwowa konstrukcja
Aby wzmocnić efekt, w symulacjach dobrano układ kilku cienkich warstw: pryzmat z fluorku wapnia, miedź generującą sygnał SPR, bardzo cienką warstwę niklu jako ochronę, następnie perowskit (MAPbBr3) oraz na wierzchu materiał 2D stabilizujący kontakt z próbką. Całość analizowano metodą TMM, typową dla struktur wielowarstwowych. Model obejmował współczynnik załamania od ok. 1,335 do 1,347, co w założeniach odpowiada przejściu od wartości prawidłowych do wyższych stężeń glukozy.
To nie zamiennik glukometru
Wyniki sugerują, że sensor mógłby wyraźnie rozróżniać próbki z mniejszą i większą ilością glukozy. To wciąż nie alternatywa dla pomiarów z krwi, bo glukoza w moczu ma swoje ograniczenia. Jeśli jednak koncepcja przejdzie do prototypu, może stać się prostym narzędziem do przesiewu i monitorowania.
Źródło: PAP
Treści w naszych serwisach służą celom informacyjno-edukacyjnym i nie zastępują konsultacji lekarskiej. Przed podjęciem decyzji zdrowotnych skonsultuj się ze specjalistą.
