اندازه‌گیری دقیق گلوکز با بزاق

به گفته محققان دانشگاه علم و فناوری ملک عبدالله، عربستان سعودی، یک سنسور اولیه که سطح گلوکز در بزاق را اندازه می‌گیرد، در نهایت می‌تواند راهی ساده، سریع و بدون درد به افراد برای کنترل دیابت خود ارائه دهد.

کد خبر: ۷۴۰۴۶۲

تاریخ: ۰۹ شهريور ۱۴۰۲ - ۱۷:۵۴

ایسنا: به گفته محققان دانشگاه علم و فناوری ملک عبدالله، عربستان سعودی، یک سنسور اولیه که سطح گلوکز در بزاق را اندازه می‌گیرد، در نهایت می‌تواند راهی ساده، سریع و بدون درد به افراد برای کنترل دیابت خود ارائه دهد.

به گزارش مدیکال اکسپرس، بیماری دیابت زمانی رخ می‌دهد که بدن نتواند سطح گلوکز خون خود را تنظیم کند. افزایش سطح گلوکز می‌تواند منجر به بیماری‌های قلبی عروقی و سایر بیماری‌ها شود، بنابراین بسیار مهم است که افراد مبتلا به دیابت، قند خون خود را در سطوح متوسط حفظ کنند.

افراد مبتلا به دیابت به‌طور سنتی برای کنترل قند خون خود از دستگاه‌هایی استفاده می‌کنند که با یک قطره خون از طریق سوزن زدن به انگشت میزان گلوکز خود را تجزیه و تحلیل می‌کنند. به‌تازگی، حسگرهای کاشته‌شده می‌توانند کنترل مستمر گلوکز را بدون خراش‌های ناخوشایند با سر سوزن انجام دهند اما این دستگاه‌ها برای سطوح پایین‌تر گلوکز دقت کمتری دارند و برای کودکان تأیید نشده‌اند.

یک روش راحت‌تر برای کنترل گلوکز می‌تواند از طریق آزمایش بزاق باشد که با سطح گلوکز خون مرتبط است اما غلظت گلوکز در بزاق بسیار کمتر از خون است که اندازه‌گیری دقیق آن را بدون تجهیزات پیچیده آزمایشگاهی دشوار کرده است.

گروه محققان دانشگاه علم و فناوری ملک عبدالله، اکنون یک ردیاب بسیار حساس به گلوکز بر اساس یک ترانزیستور لایه نازک درست کرده است. به گفته ابهیناو شارما، عضو این گروه، این دستگاه‌های کوچک، سبک و کم مصرف می‌توانند برای تولید انبوه به‌عنوان حسگرهای یکبار مصرف ارزان قیمت مناسب باشند.

وی می‌گوید: یک دستگاه غیرتهاجمی اندازه‌گیری گلوکز با کاربرد آسان و با استفاده از بزاق به‌عنوان ابزار، می‌تواند زندگی میلیون‌ها بیمار را در سراسر جهان تغییر دهد.

ترانزیستور حاوی لایه‌های نازکی از نیمه‌هادی اکسید ایندیم و اکسید روی است که در بالای آن آنزیم گلوکز اکسیداز قرار دارد. هنگامی که نمونه‌ای از بزاق روی حسگر قرار می‌گیرد، آنزیم خاص هر گلوکز موجود را اکسید می‌کند تا دی‌گلوکونولاکتون و پراکسیدهیدروژن تولید کند. اکسیداسیون الکتریکی پراکسیدهیدروژن سپس الکترون‌هایی تولید می‌کند که وارد لایه‌های نیمه‌هادی می‌شوند که جریان عبوری از نیمه‌هادی‌ها را تغییر می‌دهد و اندازه این اثر، غلظت گلوکز در نمونه را نشان می‌دهد.

محققان دستگاه خود را با استفاده از نمونه‌های بزاق انسان که مقادیر متفاوتی گلوکز به آنها اضافه شده بود، آزمایش کردند همچنین بزاق داوطلبانی را که قبل از انجام آزمایش‌ها ناشتا بودند، تجزیه و تحلیل کردند (سطح گلوکز در بزاق ممکن است با گلوکز خون بلافاصله بعد از غذا مرتبط نباشد).

آنان دریافتند که دستگاه به‌درستی طیف وسیعی از غلظت گلوکز را در کمتر از یک دقیقه اندازه‌گیری می‌کند. مهمتر از همه، این حسگر توسط مولکول‌های دیگر در بزاق، از جمله مشتقات قند مانند فروکتوز و ساکارز خنثی نشد. اگرچه حساسیت دستگاه با گذشت زمان کاهش یافت اما پس از دو هفته نگهداری در دمای اتاق، همچنان عملکرد خوبی را ارائه داد.

اکنون این گروه در حال توسعه مجموعه‌ای از حسگرهای ترانزیستوری هستند که می‌توانند به‌طور همزمان چندین متابولیت را در بزاق تشخیص دهند.

توماس آنتوپولوس، سرپرست گروه اظهار کرد: توسعه مجموعه‌های حسگر قابل حمل که می‌توانند با گوشی‌های هوشمند ادغام شوند، یک مسیر بالقوه آینده در تحقیقات است.

یافته‌های این تحقیق در مجله Biosensors and Bioelectronics منتشر شده است.