Atom-İnce Parçası, İğneler Olmadan Diyabet Kontrolüne Yardım Edebilir
Ultrasonik grafen sensörü cilt yoluyla kan şekeri seviyesini izleyebilir.
Grafene dayalı giyilebilir bir parça, günün birinde şekerin ter içinde ölçülmesi ve daha sonra bir diyabet ilacının cilde gerekli dozda verilmesiyle insanlarda sağlıklı kan glikoz seviyelerini muhafaza edebilir.
Bath Üniversitesi’nden Richard Guy, yeni çalışmayla ilgili bir yorumda bulunuyor. ‘’Cihaz, bilim adamlarını diyabet bakımında, “imrenilen bir ödüle” bir adım daha yaklaştırıyor: kan glikoz düzeylerini izlemek ve kontrol etmek için iğnelerin vücuda girmesini içermeyen bir yöntem.
Günümüzde diyabetik hastaların çoğu, parmaklarına iğne batırarak ve ortaya çıkan kan damlasını test ederek, kan glikoz seviyelerini takip etmektedir. Kan glikoz seviyelerini düzenli olarak izlemek zorunda olan insanlar için, bu gerçek bir acı olabilir. Guy, “Cildine keskin bir nesnenin girmesini sevmeyen birçok insan var” diyor.
Yaklaşık on beş yıl önce, Food & Drug Administration, GlucoWatch Biyografi adlı, iğnelerin vücuda girmesini içermeyen bir glikoz izleme cihazını onayladı. Hastalar cihazı vücutlarına takıyorlardı ve cihaz küçük bir akım kullanarak dokular arasındaki sıvıdan glikozu çekiyordu. Guy, kısmen de olsa kullanıcı dostu olmadığı için cihazın tutmadığını söylüyor.
Yeni parça için, Seul Ulusal Üniversitesi’nden Dae-Hyeong Kim liderliğindeki araştırmacılar terdeki glikozu saptamaya karar verdiler çünkü daha önceki çalışmalar terdeki şeker seviyelerinin kandaki seviyelere uyduğunu gösterdi. Diğer araştırma grupları ayrıca terlemedeki biyomolekülleri analiz edebilen cihazlar geliştirdiler. (C & EN, Şubat 1, 2016, sayfa 11).
Yeni parça, terlemeyi emmek ve modifiye grafene dayalı cihazın sensörlerine taşımak için florlu polimer nafion tabakalarını kullanıyor. Ekip, grafene altın atomları ekledi ve glikozu saptamakta gerekli olan tepkimeleri sağlamak için elektrokimyasal olarak aktif maddelerle işlevselleştirdi.
Cihazın glikoz sensörlerinde; glikoz oksidaz enzimi, şekerle reaksiyona girer ve bir elektrokimyasal reaksiyon vasıtasıyla takviyeli grafenden akım çıkaran hidrojen peroksit üretir. Bu, mevcut glikoz miktarına orantılı olarak bir elektrik sinyali üretir. Cihaz ayrıca, glikoz sensörünün sinirlerin terdeki şeker konsantrasyonunu doğru bir şekilde yansıtmasını sağlayan pH ve sıcaklık sensörleri içerir.
İki sağlıklı gönüllü cihazı giydiğinde, ölçülen glikoz seviyeleri (yemek sonrası da dahil olmak üzere) ticari bir glikoz sayacıyla eşleştirildi. Seviyeleri izlemek için; algılayıcı, sinyalleri analiz eden bir cihaza gönderdi ve ardından verileri kablosuz olarak bir akıllı telefona iletti.
Parçanın ilaç verme seviyesi, cildi delen 1 mm yüksekliğinde polimer mikro iğnecikler dizisinden oluşur. Her iğne, şeker hastalığı yatıştırıcı metformin ve çözülebilir polimer, polivinilpirolidondan oluşan bir karışımdan yapılır. İğneler bir tridekanoik asit tabakasıyla kaplanır. İğne dizisinin üzerinde altın ve grafen ağı oturur ve kaplamaları eritebilecek bir ısıtıcı görevi görür. Tridekanoik asit eridiğinde, iğne deride erir ve ilaç yükünü bırakır.
Araştırmacılar, sadece ilaç bileşenini diyabetik farelerin midelerine uyguladığında, hayvanın kan şekeri seviyesini 6 saatte% 50’den daha düşük seviyeye indirmek için yeterli metformini sağlayabildiler.
Guy, cihazın sensör kısmının hayata geçmesinin ilaç dağıtım bileşenine göre daha yakın olduğunu düşünüyor. Araştırmacılar, ilaç dağıtım sistemini pratik yapmak için mikro iğne dizisini olabildiğince küçük yapmaları gerektiğini söylüyor. Bu, düşük dozlarda etkili bir ilaç bulmaları gerektiği anlamına gelir. Parçanın glikoz algılama seviyesi gelince, Guy, kullanıcının doğru okumaları sağlamak için sensörleri ne sıklıkla kalibre etmeleri gerektiğini merak ediyor. Yine de, cihazı etkileyici bir konsept olarak adlandırıyor.
Kaynak : scientificamerican.com
