Контактные линзы измерят уровень сахара при диабете

Датчик для измерения концентрации уровня глюкозы встроили в мягкую контактную линзу. В перспективе устройство может заменить глюкометры, требующие прокалывания кожи.

В Южной Корее разработали устройство, которое позволит больным диабетом измерять уровень глюкозы в организме, не прокалывая кожу. Датчик концентрации глюкозы встроен в мягкую контактную линзу, снабженную светодиодом: если уровень сахара превысит определенный порог, светодиод подаст сигнал. Линзу успешно испытали на живом кролике. Разработчики считают, что подобные устройства могут появиться в продаже уже в ближайшие пять лет.

При сахарном диабете пациенту необходимо постоянно контролировать уровень глюкозы в крови, чтобы не допустить патологических состояний, в том числе гипогликемии и гипергликемии. Чаще всего уровень сахара измеряют глюкометром, нанося каплю крови на специальную тест-полоску. Пациент прокалывает кожу несколько раз в день. Новая технология в перспективе позволит отказаться от этой дискомфортной процедуры — для анализа предложили использовать не кровь, а слезу.

Ранее инженеры уже пытались встроить датчики концентрации глюкозы в контактные линзы, но уровень технологий не позволял сделать детали устройства достаточно мягкими и при этом прочными. Такие компоненты мешали зрению и могли повредить глаз.

Корейские исследователи применили компактные и гибкие компоненты. Сама линза состоит из прозрачного силиконового материала. На ней закреплен датчик глюкозы на основе фермента глюкозооксидазы — в присутствии фермента идет реакция окисления глюкозы. Когда концентрация глюкозы в слезе превышает заданное значение, сопротивление сенсора падает. Затем сигнал передается светодиоду, и он отключается. Беспроводное питание устройства обеспечивает гибкая круговая антенна. Чтобы твердые электронные компоненты не повредили линзу, между ними и силиконовым материалом разместили слой прочного полимера.

© Схема деталей линзы / © Courtesy of Jang-Ung Park, UNIST

Испытания линзы провели на живом кролике: на линзу в глазу нанесли каплю слезной жидкости с повышенным содержанием глюкозы, и светодиод отключился. Животное вело себя спокойно, заметных побочных эффектов исследователи не обнаружили. Испытания показали, что линза не смещается при моргании.