0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Умные линзы помогут наблюдать за уровнем сахара

Умные линзы помогут наблюдать за уровнем сахара

Последним изобретением Google стали специальные линзы при помощи которых, люди больные на диабет могут контролировать уровень сахара в крови.

Этот проект движется под руководством Брайана Отиса и Бабака Парвиза, и предусматривает безболезненный, неинвазивный и точный способ контроля за уровнем сахара в крови людей страдающих от диабета. Сейчас чтобы контролировать эти показатели необходимо делать болезненный и неудобный анализ крови по несколько раз в день.

Умные Google линзы состоят из крошечного датчика, тонкой как волос антенны и миниатюрного чипа, которые помещены между двумя слоями контактной линзы. Сенсор постоянно контактирует со слезой на поверхности глаза и может снимать показания уровня глюкозы каждую секунду. Линза может взаимодействовать с внешними устройствами, заряжаться беспроводным путем и хранить заряд в крошечном конденсаторе.

Сейчас линзы находятся на стадии разработки и в ближайшем будущем компания хочет расширить их функционал, добавив систему оповещения. При изменении показателей уровня глюкозы линза начинает излучать мигающий световой сигнал.

Такие умные линзы не являются новой концепцией, поскольку многие другие компании, как например Sensimed Triggerfish, уже занимаются разработкой похожих линз которые следят за уровнем глазного давления у больных глаукомой.

Эту идею Google позаимствовала у Бабака Парвиза, профессора университета Вашингтон, который проводил исследования над сахаром в крови. На самом деле ещё в 2011 году Парвиз начал работу над этим проектом совместно с Microsoft Research, но какой именно вклад внесла Microsoft в развитие этого проекта неизвестно. Вот видео, которое демонстрирует совместную работу Парвиза с Microsoft Research.

Почему Google работает над таким проектом? Ведь мировой гигант делает это не только из-за жалости к больным людям, такие устройства открывают перед компанией новый сегмент рынка, рынка медицины, где скапливаются огромные деньги. Ещё ранее Бабак Парвиз даже предлагал установить в линзы дисплеи, но эта идея была принята со скептицизмом, а теперь Google настроена устанавливать в линзы виртуальные дисплеи, которые работают в области видимости пользователя.

Пока Google со своими партнерами активно работают над умными линзами и конкретных сроков для коммерческого выпуска не ставят, так как подобные медицинские приборы проходят длинный путь клинических испытаний и всяческих утверждений прежде чем они появятся в продаже.

Читать еще:  Третье лицо: еще один способ победить стресс

«Умную» контактную линзу для больных диабетом испытали на кролике

Jihun Park et al. / Science Advances, 2018

Инженеры разработали «умную» контактную линзу для отслеживания уровня глюкозы в крови у больных диабетом. В нее встроен датчик концентрации глюкозы, антенна для беспроводного питания электроники и светодиод. Если линза обнаружит превышение порога концентрации, то встроенный светодиод отключится, предупредив человека об опасности. Первые испытания линз на кролике не выявили негативных эффектов, сообщают исследователи в журнале Science Advances.

Люди, страдающие сахарным диабетом, несколько раз в день отслеживают уровень глюкозы в крови. Поскольку обычно это делается с помощью уколов и тестовых полосок для глюкометра, это довольно неудобно. Поэтому инженеры разрабатывают новые типы глюкометров, например, прикрепляемый на кожу электронный сенсор или чернила для татуировок, меняющие цвет при повышении уровня глюкозы в крови.

Но некоторые исследователи предлагают использовать для отслеживания глюкозы не кровь, а слезу, изменения уровня глюкозы в которой коррелируют с изменениями уровня в крови. Google в 2014 году анонсировала разработку контактных линз с датчиком глюкозы и светодиодным индикатором. Но до сих пор компания не выпустила такое устройство и не сообщила никаких технических подробностей. Похожие прототипы показали несколько других исследовательских групп, но все они имели серьезные технические недостатки, к примеру, в них использовались непрозрачные и большие (относительно линзы) электронные компоненты, что исключало применение устройства в реальности.

Исследователи под руководством Чан Ун Пака (Jang-Ung Park) из Национального института науки и технологий Ульсана разработали контактную линзу для измерения глюкозы с гораздо более компактными электронными компонентами, не мешающими зрению. Основная часть линзы состоит из прозрачного силиконового эластомера. На него нанесена эластичная полупрозрачная круговая антенна, состоящая из переплетенных серебряных волокон, а также непрозрачные сенсор глюкозы, светодиод и выпрямитель тока для антенны. Для того, чтобы неэластичные электронные компоненты не разрушались при деформации линзы, они соединены с эластомером линзы слоем прозрачного, но жесткого полимера.

«Умную» контактную линзу для больных диабетом испытали на кролике

Jihun Park et al. / Science Advances, 2018

Инженеры разработали «умную» контактную линзу для отслеживания уровня глюкозы в крови у больных диабетом. В нее встроен датчик концентрации глюкозы, антенна для беспроводного питания электроники и светодиод. Если линза обнаружит превышение порога концентрации, то встроенный светодиод отключится, предупредив человека об опасности. Первые испытания линз на кролике не выявили негативных эффектов, сообщают исследователи в журнале Science Advances.

Читать еще:  Новое парализующее заболевание распространяется среди детей

Люди, страдающие сахарным диабетом, несколько раз в день отслеживают уровень глюкозы в крови. Поскольку обычно это делается с помощью уколов и тестовых полосок для глюкометра, это довольно неудобно. Поэтому инженеры разрабатывают новые типы глюкометров, например, прикрепляемый на кожу электронный сенсор или чернила для татуировок, меняющие цвет при повышении уровня глюкозы в крови.

Но некоторые исследователи предлагают использовать для отслеживания глюкозы не кровь, а слезу, изменения уровня глюкозы в которой коррелируют с изменениями уровня в крови. Google в 2014 году анонсировала разработку контактных линз с датчиком глюкозы и светодиодным индикатором. Но до сих пор компания не выпустила такое устройство и не сообщила никаких технических подробностей. Похожие прототипы показали несколько других исследовательских групп, но все они имели серьезные технические недостатки, к примеру, в них использовались непрозрачные и большие (относительно линзы) электронные компоненты, что исключало применение устройства в реальности.

Исследователи под руководством Чан Ун Пака (Jang-Ung Park) из Национального института науки и технологий Ульсана разработали контактную линзу для измерения глюкозы с гораздо более компактными электронными компонентами, не мешающими зрению. Основная часть линзы состоит из прозрачного силиконового эластомера. На него нанесена эластичная полупрозрачная круговая антенна, состоящая из переплетенных серебряных волокон, а также непрозрачные сенсор глюкозы, светодиод и выпрямитель тока для антенны. Для того, чтобы неэластичные электронные компоненты не разрушались при деформации линзы, они соединены с эластомером линзы слоем прозрачного, но жесткого полимера.

Умные линзы помогут наблюдать за уровнем сахара

Журнал добавлен в корзину.

Контактные линзы измеряют уровень сахара

Линза-глюкометр измеряет концентрацию глюкозы в слезной жидкости, посылая световой импульс, если уровень сахара оказывается слишком высоким.

Больные диабетом должны регулярно измерять уровень глюкозы в крови. Раньше для этого нужно было идти и сдавать кровь врачу, сейчас у нас есть портативные и очень удобные глюкометры, с помощью которых уровень сахара можно измерить в любое время дня и ночи. Однако даже с самыми современными и удобными глюкометрами нужно все равно колоть себе палец.

Исследователи из Национального института науки и технологий Ульсана (UNIST) в Южной Корее разработали прибор, который позволяет обойтись без уколов – они совместили глюкометр с контактными линзами. Уровень глюкозы можно отслеживать и по слезам, и данные от такой контактной линзы можно передавать беспроводным путем на прибор, который можно держать в кармане.

Читать еще:  Одобрено новое лечение хронического гепатита С

Идея сделать такой глазной глюкометр родилась не так уж недавно, однако была проблема в электронных схемах, которые нужно было разместить в линзе: из-за электронной начинки линза становилась жесткой и очень неудобно сидела на глазу, сама электроника была хрупкой и могла легко сломаться при манипуляциях с линзой, наконец, такая умная линза просто плохо пропускала свет.

Но, как водится, новейшие достижения в материаловедении и нанотехнологиях помогли эти трудности преодолеть. В статье в Science Advances описаны мягкие линзы с гибкими микросхемами, которые в реальном времени измеряют уровень глюкозы в слезной жидкости. Если глюкозы оказывается слишком много, светодиодный дисплей в линзе начинает светиться, причем его можно настраивать, чтобы он светился либо в глаз, либо наружу. Кроме светодиодного дисплея в линзу можно вставить антенну, которая будет передавать информацию об уровне глюкозы на специальное устройство.

Линзы-глюкометры испытали пока только на кроликах, и, судя по кроликам, никаких неудобств они им не доставили. Правда, здесь остаются вопросы, связанные с точностью измерения. Как пишет портал LiveScience, уровень глюкозы в слезной жидкости заметно варьирует относительно уровня глюкозы в крови; например, если у человека, например, аллергия, из-за которой глаза постоянно на мокром месте, то уровень глюкозы у него в слезах будет явно занижен.

Однако, как полагают авторы работы, в пользу линз говорит то, что они, в отличие от всех прочих глюкометров, измеряют уровень сахара непрерывно, и благодаря этому, то есть благодаря большому количеству измерений, изменчивость «слезных» данных можно привести к реальному значению.

Напомним, что не так давно мы сообщали о другом методе, также позволяющим измерять уровень глюкозы без постоянных уколов – это «умная тату», разработанная сотрудниками Института теоретической и экспериментальной биофизики (ИТЭБ) РАН вместе с коллегами из Великобритании и Германии. Суть здесь в том, что под кожу вводятся микрокапсулы с ферментом и специальным красителем: фермент окисляет глюкозу, а продукты реакции заставляют краситель светиться; концентрацию сахара можно оценить по интенсивность свечения.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru)

Читайте также:

«Умная тату» измеряет уровень сахара в крови

Микрокапсулы с начинкой из фермента, реагирующего на глюкозу, могут работать больше года.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector