Пациенты с диабетом сталкиваются не только с многочисленными осложнениями, но и с необходимостью регулярно контролировать уровень сахара в крови. Обычно это требует частых проколов пальца для забора крови или использования специальных сенсоров, которые нужно менять каждые несколько недель. Для людей, испытывающих страх перед уколами, такой подход может быть особенно неприятен.

Новый способ измерения сахара без игл

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) предложили более удобное решение — технологию, позволяющую определять уровень глюкозы в крови с помощью ближнего инфракрасного света. Этот свет сканирует кожные ткани и точно определяет концентрацию сахара, полностью исключая необходимость использования игл.

Разработанная неинвазивная система основана на рамановской микроскопии. Сейчас для измерения достаточно положить руку на устройство размером с коробку для обуви и подождать 30 секунд, пока сканер выполнит анализ. Лазерный луч направляется на ткани тела, а уникальный рисунок рассеянного света анализируется — подобно тому, как разные материалы по-разному отражают свет. Когда лазер взаимодействует с молекулами в тканях или жидкостях, он вызывает их вибрацию, и они возвращают свет на немного других длинах волн. Это позволяет определить, какие именно молекулы присутствуют.

Преимущества и точность новой технологии

Основываясь на предыдущих исследованиях по измерению рамановских сигналов с кожи, опубликованных в 2020 году, команда MIT обнаружила, что если направлять ближний инфракрасный свет на кожу под определённым углом, можно измерять всего три полосы спектра Рамана вместо обычных тысяч шумных полос. Такой подход позволяет быстро и точно определять уровень глюкозы в крови.

В клиническом исследовании с использованием этого устройства у здорового добровольца уровень глюкозы измеряли каждые пять минут в течение четырёх часов. Оказалось, что сканер по точности не уступает двум коммерческим глюкометрам, которые носил участник.

«Отказавшись от сбора полного спектра, в котором много избыточной информации, мы ограничились тремя полосами, выбранными из примерно тысячи», — объяснила оптический инженер Арианна Бреши, руководившая исследованием. — «С этим новым подходом мы можем изменить компоненты, обычно используемые в рамановских устройствах, и сэкономить место, время и средства».

Перспективы развития и миниатюризация

Хотя текущее устройство размещается на столе, команда уже работает над портативным прототипом размером с мобильный телефон. Его уже тестируют в клинических условиях, а в дальнейшем планируется провести более масштабные испытания с участием людей с диабетом. В будущем исследователи надеются уменьшить сканирующую технологию до размеров гаджета, который можно будет носить на запястье.

Альтернативные разработки и будущее рынка

Это не первая попытка отказаться от игл для контроля сахара. В прошлом году был представлен неинвазивный ЭКГ-датчик на нагрудном ремне весом всего 15 граммов, который прогнозирует уровень глюкозы по данным ЭКГ. Ожидается, что он поступит в продажу примерно через год. Хочется верить, что эти и другие инновационные решения вскоре появятся на рынке и сделают контроль сахара менее стрессовым для пациентов.