A vércukorszint lézerrel is mérhető. Így a cukrászok a jövőben elkerülhetik a fájdalmas injekciókat.

A cukorbetegség, az első típusú cukorbetegség világszerte több mint 346 millió embert érint. Az ebben a betegségben szenvedő betegnek szinte minden étkezés előtt meg kell mérnie a vércukorszintet ahhoz, hogy helyesen tudja beállítani az inzulinszintjét.

Ez azt jelenti, hogy szúrnia kell az ujját a kezébe, és elemeznie kell a sebből a vérből a szivárgást. Ha számoljuk, beleértve az inzulininjekciókat, a cukorbetegeknek naponta több fájdalmas injekciót kell elviselniük.

Vezérlés injekció nélkül

A német tudósok csoportja Miguel Pleitez doktorandusz vezetésével az Analyst című szaklapban publikált egy tanulmányt, amely szerint az ilyen glükózkontroll fájdalommentesen, lézerek segítségével végezhető el.

A tudósok az úgynevezett fatamganana-effektust használják a méréshez, amely például nyáron megfigyelhető a fodrozódó levegőben a forró aszfalt felett, vagy a forró homok felett a sivatagban.

Ha az anyag elnyeli az energiát, akkor a besugárzás helyén helyi hőmérséklet-növekedés lép fel. Ezt követően egyfajta hőlencse képződik a meleg anyag fölött, amely képes hajlítani a fényt, és így egy fatamganant létrehozni az anyag felett. A kutatók úgy döntöttek, hogy alkalmazzák ezt a hatást, amikor alacsony átlátszóságú és zavaros biológiai mintákat elemeznek közepes infravörös sugárzású lézersugarakkal.

"Az ilyen technikák biológiai mintákon való alkalmazását eddig korlátozta a kellően erős és alkalmazkodó lézerek hiánya" - mondja Pleitez orvoselemző, a frankfurti Goethe Egyetem Biofizikai Intézetének elemzője.

"Ezt a problémát úgy oldottuk meg, hogy a lézersugarat közvetlenül a magas hőmérsékletű helyre irányítottuk, ami fokozta a fatamorgana hatását.".

A lézersugár a tenyerére irányult, ahol a középső infravörös sugarak csak 2–4 mikrométer mélységig hatolnak, ami megközelítőleg az emberi haj vastagságának tizedének felel meg. Így megfelelő pontosságú rendszert kaptak.

Csak zsugorítsa a készüléket

A Princetoni Egyetem másik kutatócsoportja Claire Gmachl professzor vezetésével három cukorbeteg páciens vércukorszintjét vizsgálta hasonló eszközzel, húsz gumiszerű medvét elfogyasztása után tizenkét órán belül, ami emelte az emberek cukorszintjét.

vércukorszint
Az amerikaiak a múltban kitalálták a tüdőjükön keresztüli inhalációs módszert. FOTÓ - TASR

Az eredményeket természetesen összehasonlítottuk egy hagyományos glükométeres vérvizsgálattal. A lézersugarak károsodás nélkül behatolnak a beteg bőrének sejtjeibe. Ezután a vércukor-molekulák felszívják őket.

A tudósok 82 százalékos pontossággal kiszámíthatják a vér glükóz mennyiségét az elnyelt fény mennyiségéből. "Kellemesen meglepett minket a készülék pontossága" - teszi hozzá a fő szerző, Sabbir Liakat PhD hallgató. A kereskedelemben kapható glükométereknek legfeljebb 20 százalék eltéréssel kell mérniük a beteg tényleges vércukorszintjét, amelyet az amerikai kutatók rendszere prototípusként már teljesített.

A csapat jelenleg olyan rendszert próbál kidolgozni, amely már nem foglalná el az asztal felét, de legjobb esetben a zsebében is elférne. Az első probléma, az egész rendszer hűtése már megoldódott.

Jelenleg további kutatások folynak, így néhány év múlva a cukorbetegeknek nem kell naponta többször szúrniuk az ujjaikat. "Ez jelentősen javítja a világon a cukorbetegek százmillióinak életminőségét" - teszi hozzá Gmachlová professzor.

A tanulmányok elérhetőek: DOI: 10.1039/C4AN01185F, 10.1364/BOE.5.002397