Слюна оказалась удобной альтернативой анализу крови при диабете

Исследователи из Университета науки и технологий имени Короля Абдаллы (KAUST), Саудовская Аравия, разработали датчик, который может измерять уровень глюкозы в слюне, предлагая диабетикам альтернативный способ контроля важного для них показателя.


Диабетики обычно проверяют уровень глюкозы в своём организме с помощью устройств, которые «жаждут» крови, и в день приходится по несколько раз прокалывать палец. Непрерывный мониторинг глюкозы без неприятных уколов возможен через имплантированные датчики. Но такое более технологичное средство бывает менее точным при снижении уровня глюкозы, а ещё их не рекомендуют устанавливать детям.

Более удобным способом контроля может быть тестирование слюны, в которой уровень глюкозы соотносится с её присутствием в крови. Однако концентрация глюкозы в слюне намного ниже, чем в крови, что снижает точность без сложного лабораторного оборудования.

Команда учёных в KAUST создала высокочувствительный детектор глюкозы на основе тонкоплёночного транзистора. Эти небольшие, лёгкие и маломощные устройства можно запустить в массовое производство в качестве недорогих одноразовых датчиков, сказал Абинав Шарма, один из разработчиков. Простое в использовании устройство для измерения глюкозы по слюне не требует ни проколов кожи, ни установки в теле, так что может изменить жизнь миллионов пациентов по всему миру.

Транзистор содержит тонкие слои полупроводников оксида индия и оксида цинка, покрытые ферментом глюкозооксидазой. Когда образец слюны помещают на датчик, фермент окисляет глюкозу с образованием D-глюконолактона и перекиси водорода. При электрическом окислении перекиси водорода образуются электроны, которые попадают в полупроводниковые слои. Это изменяет ток, протекающий через полупроводники, что указывает на концентрацию глюкозы в образце.

Исследователи протестировали своё устройство, используя образцы слюны, в которую добавили разное количество глюкозы. А также проанализировали слюну добровольцев, которые не ели перед сдачей анализов для точности результатов.

Подтвердилось, что устройство правильно измеряет широкий диапазон концентраций глюкозы менее чем за одну минуту. Важно отметить, что другие молекулы слюны, включая производные сахара, такие как фруктоза и сахароза, не привели к ошибкам. Хотя чувствительность датчика со временем немного снизилась, он по-прежнему показывал хорошую производительность после двухнедельного хранения при комнатной температуре.

Теперь изобретатели из KAUST разрабатывает набор транзисторных датчиков, которые могут одновременно обнаруживать несколько разных веществ в слюне. Руководитель исследований Томас Антопулос сообщил, что будущие портативные сенсоры будут интегрированы со смартфоном.