Виміряти рівень цукру в крові також можна за допомогою лазера. Таким чином, кондитери можуть уникнути хворобливих ін’єкцій у майбутньому.

Цукровий діабет, перший тип діабету, вражає понад 346 мільйонів людей у ​​всьому світі. Пацієнт, що страждає на це захворювання, повинен вимірювати рівень глюкози в крові майже перед кожним прийомом їжі, щоб мати змогу правильно регулювати рівень інсуліну.

Це означає, що він повинен вколоти палець у руку і проаналізувати краплю крові, яка витікає з рани. Якщо врахувати це, включаючи ін’єкції інсуліну, діабетикам доводиться щодня переносити кілька болючих ін’єкцій.

Контроль без ін’єкцій

Команда німецьких вчених на чолі з докторантом Мігелем Плейтесом опублікувала в професійному журналі Analyst дослідження, згідно з яким такий контроль глюкози можна зробити безболісно, ​​використовуючи лазери.

Вчені використовують для вимірювання так званий ефект фатамганани, який можна побачити, наприклад, влітку у брижаючому повітрі над гарячим асфальтом або над гарячим піском у пустелі.

Якщо речовина поглинає енергію, місце локального підвищення температури в місці опромінення. Згодом над теплим матеріалом утворюється своєрідна теплова лінза, яка здатна згинати світло і, таким чином, створювати над матеріалом фатамганан. Дослідники вирішили застосувати цей ефект при аналізі низькопрозорих і каламутних біологічних зразків за допомогою лазерних променів із середнім інфрачервоним випромінюванням.

"Впровадження таких методів на біологічних зразках до цього часу було обмежене відсутністю достатньо потужних і адаптованих лазерів", - говорить доктор аналітик Плейтез з Інституту біофізики Університету Гете у Франкфурті, аналітик.

"Ми вирішили цю проблему, спрямувавши лазерний промінь безпосередньо на високотемпературну ділянку, що посилило дію фатаморгани".

Лазерний промінь був спрямований на його долоню, де середні інфрачервоні промені проникають лише на глибину від 2 до 4 мікрометрів, що відповідає приблизно десятій товщині людського волосся. Таким чином вони отримали систему з достатньою точністю.

Просто зменшіть пристрій

Інша дослідницька група з Принстонського університету, очолювана професором Клер Гмахль, дослідила рівень глюкози в крові трьох хворих на цукровий діабет за допомогою аналогічного пристрою протягом дванадцяти годин після вживання двадцяти клейких ведмедів, що підвищило рівень цукру у людей.

рівня
Раніше американці придумали спосіб вдихання інсуліну легенями. ФОТО - TASR

Результати, звичайно, порівнювали з аналізом крові на звичайному глюкометрі. Лазерні промені проникають в клітини шкіри пацієнта, не пошкоджуючи її. Потім вони поглинаються молекулами цукру в крові.

Вчені можуть розрахувати кількість глюкози в крові за кількістю поглиненого світла з 82-відсотковою точністю. "Ми були приємно здивовані точністю пристрою", - додає головний автор, аспірант Саббір Ліакат. Комерційно доступні глюкометри повинні вимірювати з відхиленням до 20 відсотків від фактичного рівня глюкози в крові пацієнта, що система американських дослідників вже виконала як прототип.

В даний час команда намагається розробити систему, яка б більше не займала половину робочого столу, але в кращому випадку помістилася б у вашій кишені. Перша з проблем, охолодження всієї системи, вже вирішена.

В даний час проводяться подальші дослідження, так що через кілька років діабетикам не доведеться колоти пальці кілька разів на день. "Це значно підвищить якість життя сотень мільйонів діабетиків у цілому світі", - додає професор Гмахлова.

Дослідження доступні за посиланням: DOI: 10.1039/C4AN01185F, 10.1364/BOE.5.002397