Для безболезненного мониторинга уровня глюкозы создан датчик с pH-мониторингом

Исследователи сделали важный шаг в неинвазивном мониторинге уровня глюкозы, разработав датчик, который повышает точность измерений с помощью обратного ионтофореза. Датчик одновременно отслеживает уровень глюкозы и pH интерстициальной жидкости — показатель, который обычно искажает измерения. Затем сигнал корректируется в реальном времени. Эта разработка обещает обеспечить безопасный, непрерывный и точный мониторинг уровня глюкозы у людей с диабетом.

Мониторинг уровня глюкозы в основном осуществляется инвазивными методами – уколами пальцев или имплантацией датчиков. Эти процедуры вызывают дискомфорт и затрудняют регулярный мониторинг. Существуют также неинвазивные подходы, такие как обратный ионтофорез, при котором слабый электрический ток удаляет молекулы через кожу. Однако точность метода снижается из-за колебаний рН интерстициальной или тканевой жидкости.

Исследователи предлагают решение — систему обратного ионофореза с калибровкой по pH, которая одновременно измеряет концентрацию глюкозы и локальный pH. Эта стратегия позволяет корректировать сигнал в реальном времени и получать стабильные и точные результаты даже при изменении физиологических условий.

Технически разработка основана на интеграции электрохимических сенсоров и pH-чувствительных элементов. Ферменты на поверхности датчика реагируют на молекулы глюкозы, генерируя электрические сигналы, а встроенные датчики pH корректируют эти сигналы в режиме реального времени. Подача электрического тока тщательно регулируется: избыток может раздражать кожу, а недостаток снижает эффективность извлечения молекул. Ученым удалось найти «золотую середину».

Испытания системы на моделях in vitro и животных показали высокую точность и надежность измерений даже при колебаниях pH. Датчик постоянно выдает правильные показания, в отличие от традиционных методов, которые не работают без калибровки.

Разработка может быть полезна не только для мониторинга уровня глюкозы.. Сочетание обратного ионтофореза и калибровки pH может выявить другие биомаркеры в интерстициальной жидкости. Это открывает путь к неинвазивная диагностика хронических заболеваний, таких как сердечно-сосудистые патологии, почечная недостаточность и метаболические синдромы.

Ученые также разрабатывают компактный носимый прототип, удобный для повседневного использования. В планы на будущее входит начало клинических испытаний на людях и интеграция алгоритмов машинного обучения для более точной интерпретации сигналов.