2019-07-28 17:48:00
РИА новости / Российские ученые создали методику, которая позволяет достаточно точно определять уровень сахара в крови по химическому составу пота. Это избавит диабетиков от необходимости постоянно "кормить" глюкометр своей собственной кровью, пишут ученые в журнале Analytical Chemistry.
"Проточный биосенсор, непрерывно анализирующий пот, реагирует на изменение содержания сахара в крови без задержки, показывая тем самым, что мы можем неинвазивно следить за диабетом. Продолжение работ в данном направлении, несомненно, приведет к улучшению качества жизни сотен миллионов людей", — заявил Аркадий Карякин, профессор МГУ.
По статистике ВОЗ, сегодня в мире насчитывается около 340 миллионов людей, страдающих от диабета. Большая часть из них вынуждена принимать по две или даже по пять-шесть инъекций инсулина в день для того, чтобы стабилизировать уровень сахара в крови.
Несмотря на его огромную важность для организма, инсулин — достаточно опасный гормон, так как его передозировка может повредить здоровью диабетика или даже убить его в результате гипогликемии, резкого снижения доли сахара в крови. По этой причине больные постоянно следят за уровнем сахара в крови, используя глюкометры.
Они представляют собой электронные приборы, оценивающие количество углеводов в крови благодаря особым тестовым полоскам, меняющим цвет или электропроводность при контакте с кровью пациента. Приборы достаточно удобны в использовании, однако их применение требует постоянного забора крови, что не всегда возможно или приятно для диабетиков.
В последние годы ученые пытаются найти неинвазивные альтернативы для глюкометров, начиная с приборов, анализирующих изменения в спектре кожи человека, и заканчивая такими экзотическими "детекторами" сахара, как "медицинские" собаки, способные чуять глюкозу в поте их владельцев. Несмотря на все усилия, действенной и дешевой альтернативы глюкометрам пока не существует.
Карякин и его коллеги разрабатывают методику, которая позволит заменить и собак, и глюкометры. Она опирается на схожую идею — химический состав пота человека заметно меняется, если доля сахара в его крови растет или падает. Эти изменения далеко не очевидны, но их можно вычленить и использовать для точной оценки уровня сахара в организме диабетика.
Созданное учеными устройство представляет собой платиновый электрод, покрытый тем же самым разлагающим глюкозу ферментом, который используется в тестовых полосках, а также набором из различных солей и полимеров, "запечатывающих" их внутри этой конструкции.
Эти соединения формируют своеобразный замкнутый химический круг. Если прикрепить электрод к коже пациента, то фермент начнет взаимодействовать с глюкозой, присутствующей в его поте, соединяя ее с кислородом. Сахар разложится и превратится в глюколактон, а окислитель — в перекись водорода.
И то и другое вещество начнут взаимодействовать с так называемой берлинской лазурью, смесью из солей железа, калия и ферроциановой кислоты, в результате чего произойдет обратная реакция — пероксид разложится на воду и кислород. Все эти процессы будут влиять на электрические свойства платины, что позволяет точно замерять уровень глюкозы в организме.
Работу системы ученые проверили на двух десятках добровольцев, не страдавших от диабета и прочих метаболических расстройств. Они попросили их сдать стандартный анализ на сахар, используя как классические методы замера его доли в крови, так и прототип их изобретения.
Опыты показали, что концентрации углеводов в крови и в поту действительно были связаны друг с другом, что позволяет использовать подобные приборы для постоянных наблюдений за состоянием здоровья диабетиков. Как надеются исследователи, в ближайшее время они смогут создать удобный и надежный датчик глюкозы на базе таких электродов, который заметно улучшит качество жизни диабетиков по всему миру.
- البلد: روسيا
- صناعة: العلم والتعليم