Медицина
Медицина

Створено пластир з мікроголками для вимірювання рівня глюкози

University of Tokyo

University of Tokyo

Японські науковці створили прототип пластиру з мікроголками, завдяки якому можна вимірювати рівень глюкози в крові. Вчені сподіваються, що їхній винахід стане безболісною альтернативою аналізам з використанням звичайних голок. Дослідження описане у статті журналу Medical Devices & Sensors.

Як пластирі можуть використовуватися для аналізів?

Здебільшого пластирі з мікроголками складаються із полімерного прямокутника, на внутрішній стороні якого розташований масив мініатюрних голок. Якщо такий пластир притиснути до шкіри, то голки безболісно проколюють верхній шар шкіри. Вони втягують у себе міжклітинну рідину, яка оточує клітини шкіри, тож її можна проаналізувати. Оскільки рівень біомаркерів у міжклітинній рідині зазвичай відповідає такому в крові, то пластирі з мікроголками часто розглядають як заміну болючому взяттю зразків крові за допомогою звичайних голок. Науковці з Токійського університету саме цей напрямок використання пластирів і розвивали, коли пристосували їх для відстеження рівня глюкози при діагностуванні та лікуванні діабету.

Як створили пластирі?

Спочатку вчені розлили суміш із розплавленого полімеру, який біодеградує, та солі у форми. Особливість останніх - наявність маленьких конусоподібних заглиблень, які формують масив мікроголок. Потім форму перевертали голками догори, а нижню частину притискали до аркуша паперу, що призвело до зв’язування двох матеріалів. Після виймання пластиру з форми його мікроголки занурювали у розчин, який розчиняє сіль. Завдяки цьому у голках утворилися тисячі мікроскопічних пор, які здатні втягувати у себе рідину завдяки капілярному ефектові. На останньому етапі залишилося приєднати до основи пластиру за допомогою двосторонньої липкої стрічки шматок чутливого до глюкози паперу, що змінює колір.

Як їх випробували?

Пластир із мікроголками перевірили поки що в умовах in vitro. Коли дослідники приклали його до агарозного гелю із розчиненою глюкозою, то голки успішно всотали в себе рідину, яка пройшла через пори до чутливого до глюкози паперу. Внаслідок цього індикаторний папір змінив колір та вказав на кількість цукру в гелі.

Винахід дає надію на розроблення доступних, одноразових, біосумісних та біорозкладних засобів для домашнього тестування рівня глюкози. Хоча науковці кажуть, що пластирі можна адаптувати й для інших аналізів, якщо використати папір, чутливий до інших біомаркерів.