Датчик уровня сахара в крови

Категория Инсулин

Почему важно проверять уровень сахара в крови у себя дома?

Проверка уровня сахара в крови является важной частью контроля над диабетом. Одной из важнейших целей лечения диабета является сохранение уровня глюкозы в крови около нормального диапазона от 70 до 120 мг / дл до еды и при 140 мг / дл через два часа после еды. Уровня глюкозы в крови, как правило, проверяется до и после еды, и перед сном. Уровень сахара в крови, как правило, определяется прокалывание пальца и тестированием крови с помощью глюкометра.

Есть много глюкометров на рынке, например, Accu-Check Advantage, One Touch Ultra, Sure Step и фристайл. Каждый глюкометр имеет свои преимущества и недостатки (некоторые используют меньше крови, некоторые имеют большее цифровое считывание, некоторые занимают меньше времени, чтобы выдать вам результаты и т.д.). Результаты испытаний затем используются, чтобы помочь пациентам внести изменения в лекарства, диеты и физические нагрузки.

Есть несколько интересных моментов в контроле глюкозы крови. В настоящее время, существуют по крайней мере три непрерывных датчика глюкозы утвержденных в Соединенных Штатах (Dexcom, Medtronic и Navigator). Новые непрерывные системы датчиков глюкозы позволяют имплантировать их под кожей в животе или в руке. Это позволяет чаще проверять уровень глюкозы в крови. В приложении к этому создан передатчик, который посылает данные на пейджер. Это устройство имеет визуальный экран, который позволяет владельцу видеть, не только текущее значение глюкозы, но и графические тенденции. В некоторых устройствах, скорость изменения уровня сахара в крови также показано на рисунке. Есть сигналы тревоги для низких и высоких уровней сахара. Некоторые модели подают тревогу, если скорость изменения сахара в крови быстро снижается или повышается.

Версия Medtronic специально предназначена для взаимодействия с насосами инсулина. Однако, в это время пациент все еще должен вручную подбирать любую дозу инсулина (насос не может слепо реагировать на информацию о глюкозе, которую он получает, он может только дать расчетное предложение относительно того, что владелец должен делать). Эксперты считают, что эти устройства могут сделать пациентов в значительной степени независимыми в управлении своим заболеванием. Важно также помнить, что эти устройства могут быть использованы поочередно с замерами сахара крови из пальца. Например, хорошо контролирующие себя пациенты, могут проверять глюкозу используя кровь из пальца и глюкометр. Если они заболевают, если они решат перейти на какой-то новый режим, если они меняют свой рацион питания и так далее, они могут использовать датчик в дополнение к глюкометру, получая дополнительную информацию о том, как они реагируют на изменения образа жизни или рациона питания. Такая система ведет нас на один шаг ближе к развитию искусственной поджелудочной железы.

Диабет 1-го типа

Sam Wong
5 December 2012

Вот уже полвека ученые пытаются решить кардинальную проблему лечения больных сахарным диабетом 1-го типа: создания прибора, который сможет выполнять работу поджелудочной железы. В этом году профессор Эрик Ренар провел первые внеклинические испытания искусственной поджелудочной железы, оснащенной контролируемыми со смартфона датчиками глюкозы и насосом. Эта разработка может самым радикальным образом и навсегда изменить весь процесс лечения диабета.

Большинство из нас не задумывается над тем, сколько сахара курсирует по нашим артериям и венам. Все потому, что бета-клетки нашей поджелудочной железы делают тихую, но эффективную работу, измеряя количество глюкозы в крови и рассчитывая, сколько инсулина необходимо для поддержания уровня сахара в крови в безопасных пределах. Однако миллионы людей с диабетом 1-го типа не в состоянии вырабатывать правильную норму инсулина и поэтому вынуждены проверять уровень глюкозы с помощью прибора и проводить инъекции инсулина по нескольку раз в день. Профессор Ренар намерен сделать этот процесс таким же легким для них, как и для всех остальных: Моя цель сделать жизнь больных сахарным диабетом 1-го типа максимально приближенной к нормальной .

Есть два подхода к реализации этой задачи: разработка искусственного устройства, которое выполняет функцию поджелудочной железы, или пересадка инсулин-продуцирующих клеток от умершего донора, говорит Ренар. Проблема трансплантации в том, что для избежания отторжения нужно принимать лекарства, а лекарства эти довольно токсичны. И, конечно, донорские ткани не так легко доступны . Трансплантация имела некоторые положительные результаты в ранней стадии клинических исследований, но Ренар считает, что устройства, в конечном счете, смогут помочь большему количеству людей.

Замкнуть цикл

Первые постоянно действующие датчики уровня глюкозы и инсулиновые насосы были разработаны в начале 1960-х годов. Самые ранние попытки замкнуть цикл датируются 1964 годом, когда Арнольд Кадиш соединил датчик и насос с довольно примитивной тогда еще системой, которая включала и отключала поступление инсулина на основе измерения уровня глюкозы. В 1970-е годы появились микрокомпьютеры, способные на основе простого алгоритма рассчитывать необходимое для подачи в организм количество инсулина. Пациент должен был быть подключен к громоздкому устройству, которое требовало постоянного контроля. Но эти изобретения показали, что машина способна управлять содержанием глюкозы в крови в начальной фазе.

Первые портативные устройства появились в начале 1980-х годов, и сейчас некоторые из них уже способны отключать подачу инсулина при падении уровня глюкозы ниже определенного уровня. Система MiniMed Paradigm Medtronic уже доступна в Европе и после местных клинических испытаний была недавно утверждена и в США.

Умный телефон

Профессор Ренар занимается разработкой более сложной, полностью автоматизированной системы. Его группа в университете Монпелье уже более 30 лет работает над портативными имплантируемыми инсулиновыми помпами, а с 2000 года и над датчиками глюкозы. В этом году вместе с группами из университета Падуи и университета штата Вирджиния он провел первые испытания системы искусственной поджелудочной железы вне стационара.

В исследовании участвовали два пациента, один во Франции, другой в Италии. Они провели по 18 часов, в том числе ночь, в отеле, полагаясь исключительно на адаптированный смартфон Sony Xperia, который контролировал уровень сахара у них в крови. Смартфон через Bluetooth получает непрерывные показания от доступных в обычной продаже сенсоров глюкозы и передает инструкции инсулиновой помпе. Алгоритм управления позволяет больному предупреждать систему перед едой или занятием спортом, помогая избежать больших колебаний уровня глюкозы. Телефон отображает измерения глюкозы и скорость инфузии инсулина на экране и отправляет данные исследовательской группе, которая таким образом может дистанционно следить за работой системы.

Ренар считает систему совершенно безопасной. Риск минимален при малейшей неисправности, пациент мгновенно информируется и может перейти на привычное управление своим насосом .

Эта первая стадия испытаний, проводившаяся на 20 больных во Франции, Италии и США, была призвана лишь оценить возможность реализации идеи, но результаты оказались весьма обнадеживающими. Система выполнена надежно, и уровень глюкозы у пациентов оставался в безопасных пределах. Теперь на очереди новое исследование в условиях гостиницы с применением более агрессивного алгоритма, для более точного контроля уровня глюкозы в крови.

Под властью чисел

Искусственная поджелудочная железа Ренара основана на подкожных датчиках, состоящих из помещенных под кожу крошечных проводов. Их преимущество в том, что пациентам легко их носить, но концентрация глюкозы под кожей на несколько минут отстает от уровня ее в крови. Подкожные насосы имеют тот же недостаток: они поставляют инсулин под кожу, и в кровь он попадает только спустя некоторое время. Искусственной поджелудочной железе, которая использует эти устройства, необходим алгоритм, который учитывает задержки между подкожными датчиками и инфузией. Наиболее сложные алгоритмы, получившие название модель прогнозируемого управления , способны рассчитывать свои действия на несколько шагов вперед, как шахматный гроссмейстер. В один прекрасный день они могут даже выучить постоянный распорядок дня человека и в соответствии с ним оптимизировать свою деятельность.

С точки зрения Ренара, как врача, потребность в этих алгоритмах означает жизненную необходимость междисциплинарного подхода. Инновационные разработки не могут быть уделом одиночки нужны комплексные знания и умения. Нужна сборная команда из врачей, математиков, специалистов по алгоритмам. Одних медицинских знаний здесь недостаточно. Если вы ученый, то вы должны иметь связь с врачами. Только так можно чего-то добиться, каждый привносит свой собственный опыт одному тут не справиться .

Сладких снов

Справиться с мгновенными колебаниями уровня сахара в крови, вызываемыми питанием и физическими нагрузками серьезная проблема для искусственной поджелудочной железы. Пациентам, например, придется подпитывать систему информацией о содержании углеводов в еде, чтобы держать глюкозу под жестким контролем.

Управление глюкозой в ночное время, когда больные сахарным диабетом наиболее уязвимы с точки зрения гипогликемии задача более достижимая. Уже проведено множество испытаний, подтвердивших безопасность и эффективность замкнутой системы для ночного контроля, так что я думаю, что это будет первый клинический подход к искусственной поджелудочной железе , говорит Ренар. Его группа, как и его конкуренты, теперь надеются повторить эти результаты вне больницы.

Возможность спать, не опасаясь риска гипогликемии, будет иметь огромное значение для пациентов. И эта цель сегодня выглядит вполне достижимой. Как только у нас будет достаточно доказательств того, что замкнутый контур ночью безопасен, это изобретение должно стать доступно всем. Это вопрос нескольких лет .

Моя цель сделать жизнь больных сахарным диабетом 1-го типа максимально приближенной к нормальной.

TAGS Медицинские технологии медицинские инновации искусственная поджелудочная железа датчик уровня глюкозы в крови подача инсулина сахарный диабет система искусственной поджелудочной железы

Датчик уровня глюкозы – прямо под кожей — новости — новое

Нанотехнологии сегодня позволяют разработать технологию постоянного отслеживания уровня сахара в крови человека и подачи сигнала при необходимости введения инсулина. Осуществляться такой контроль будет при помощи нанодатчиков, вводимых непосредственно под кожу, как краска при нанесении татуировки. Повышение уровня глюкозы будет запускать механизм изменения цвета при инфракрасном освещении, предупреждая больного о необходимости сделать инъекцию после принятия пищи. Этот же сенсор может диагностировать изменения уровней других веществ в организме.

Группа ученых из Лаборатории имени Чарлза Старка Дрейпера под руководством Хитер Кларк (Heather Clark) в настоящее время занимается разработкой приемов введения таких наносенсоров под кожу таким образом, чтобы они не оставались по дней навсегда, подобно татуировкам, а постепенно выходили в процессе отщелушивания кожи.

Сенсор представляет собой полимерный шарик диаметром 120 нм. Он содержит в себе молекулу, реагирующую на изменение уровня клюкозы и молекулы красителя.
По словам Хитер Кларк, технология уникальна тем, что в ней не происходит расходования вещества. К примеру, индикаторные полоски для определения уровня глюкозы расходуют энзим в процессе определения. Его нужно постоянно пополнять. Другие детекторы, даже разработанные ранее наносенсоры, имеют небольшой срок жизни и их нужно постоянно имплантировать снова.

В настоящее время больные диабетом измекряют уровень сахара в крови с помощью лабораторных тестов. Тесты на животных на данный момент не регистрируют возможный иммунный ответ, который мог бы нарушить работу сенсора, так что ученые продолжают работать над поиском возможных сложностей в работе сенсора, перед тем, как приступить к клиническим испытаниям.

Бизнес идея: гаджет для проверки уровня сахара в крови » журнал идеи для вас — каталог новых обзоров и свежих идей для бизнеса. www.ify.ru

Теперь диабетикам можно обрадоваться. Новый, с размером в рисовое зерно, имплантируемый датчик глюкозы может устранить необходимость использования обычного укола в палец.

Устройство Glucowizzard , которое работает на солнечной энергии, вшивается под кожу пациента и позволяет контролировать уровень сахара в крови непрерывно. Затем он должен быть заменен примерно через год.

Glucowizzard работает так же, как обычные методы мониторинга глюкозы, которые используют фермент, реагирующий на уровень сахара в крови. Фермент освобождает электроны пропорционально уровню глюкозы, а данные отправляются на браслет, через который пользователь получает всю необходимую информацию.

Если уровень сахара становится слишком высокими, пациент будет предупрежден.

Устройство Glucowizzard в течение двух лет пройдет коммерческое клиническое испытание в Университете штата Коннектикут. Исследователи ожидают, что оно поступит в продажу к 2017 году.

Но, когда датчик, наконец, появится на полках магазинов, он мог бы сделать жизнь намного проще для диабетиков, которым сегодня необходимо колоть пальцы несколько раз в день, чтобы проверить свой уровень сахара в крови.

Измерение уровня глюкозы крови без уколов

измерение уровня глюкозы без уколовЕжедневное прокалывание пальца является частью повседневной жизни для многих диабетиков.

Атравматичный, не инвазивный подход к измерению уровня глюкозы в крови может избавить их от малоприятной процедуры.

Крошечный биодатчик, спроектированный исследователями Fraunhofer объединяет в себе измерение и аназиз цифрового сигнала, который может передаваться мобильному устройству.

Прокалывание своего пальца день за днем для многих диабетиков становится частью жизни именно из-за необходимости проверять уровень глюкозы.

Специально для пациентов с диабетом 1 типа, которые всегда должны пристально следить за уровнем глюкозы, так как их поджелудочная железа неспособна к производству инсулина расщепляющего глюкозу.

Несколько раз день, они должны помещать капельку своей крови на тест-полоску.
Для них это единственный способ позволяющий им узнавать уровень глюкозы в крови для определения верного количества необходимого для введения инсулина.

Частое и долговременное прокалывание пальца не только обременительно, но и может вызвать воспаление или
ороговение травмируемого участка кожи.
А для пациентов с низким болевым порогом эта процедура настоящее мучение.

Теперь же есть шанс, что ежедневное прокалывание пальцев станет технологией прошлого благодаря диагностической системе основанной на технологии, разработанной в институте Fraunhofer.

Основное звено системы биодатчик располагаемый на теле пациента и способный определять уровни глюкозы не только в крови, но и других жидкостях организма, таких как пот или слезы.

Пациент может обойтись без постоянных уколов иглой.

Ранее разработанные системы подобного типа, использующие биоэлектрические датчики были слишком большими, неточными и потребляюмщими слишком много эненргии.

Исследователи Института Микроэлектронных схем и Систем IMS в Дуйсбурге недавно достигли существенного успеха. Они разработали нано-биодатчик избавленный от этих недостатков.

Миниатюрная диагностическая система.

Принцип измерения основан на ферментно-активируемой электрохимической реакции.

Оксидаза глюкозы преобразовывает глюкозу в перекись водорода (H2O2) и другие химические компоненты, концентрация которых может быть измерена и это измерение используется для вычисления уровня глюкозы.

Характерная особенность этого биодатчика это его размеры.

Чип 0.5 x 2.0 мм, имеет больше возможностей чем просто нано-потенциостат.
Исследователи института Fraunhofer разместили всю диагностическую систему внутри биодатчика.

У него есть даже интегрированный аналоговый цифровой конвертер, который преобразовывает электрохимические сигналы в цифровые данные, объясняет Том Циммерман, менеджер подразделения в IMS.

Биодатчик передает данные по беспроводному интерфейсу, например на мобильный приемник.
Таким образом пациент может постоянно контролировать уровень глюкозы в собственной крови.

“Раньше для этого на пациенте нужно было разместить электронную плату размером с поллиста формата А4,” говорит Циммерман.

Минимальный размер не единственный параметр обеспечивающий существенное преимущество по сравнению с биодатчикам этого типа предыдущих поколений.

Кроме того, биодатчик потребляет существенно меньше энергии. Более ранние системы нуждались приблизительно 500 mA на пять V. Теперь, это меньше чем 100 микроампер. Это существенно увеличивает длительность работы системы – позволяя пациенту носить датчик в течение многих недель, или даже месяцев. 
Такую длительность применения делает возможной использование пассивной системы.
Датчик способен посылать и принимать пакеты данных и в это же время может подзаряжаться ВЧ энергией.

Датчик глюкозы был спроектирован исследователями голландской медико-технологическая компанией NovioSense BV.

Производство датчиков экономическм рентабельно, что делает его подходящим для массового производства. Эти атравматичные измерительные системы, созданные чтобы контролировать уровни глюкозы крови могут стать основой для особенно полезных дальнейших разработок.

Биочип может управлять имплантируемым миниатюрным насосом, подающим точное количество инсулина в кровь пациента.

Таким образом большинство диабетиков сможет навсегда попрощаться с постоянными уколами.

Оставить комментарий

Метки: ,

Оставить комментарий