Prototip senzora koji meri nivoe glukoze u pljuvački mogao bi na kraju da ponudi jednostavan, brz i bezbolan način za ljude da prate svoj dijabetes, prema istraživačima KAUST-a koji stoje iza ove tehnologije.
Dijabetes je bolest koja se javlja kada telo ne može da reguliše nivo glukoze u krvi. Povišeni nivoi glukoze mogu dovesti do kardiovaskularnih bolesti i drugih stanja, tako da je od vitalnog značaja da ljudi sa dijabetesom održavaju nivo glukoze u krvi na umerenom nivou.
Ljudi sa dijabetesom tradicionalno su pratili nivo glukoze u krvi pomoću uređaja koji analiziraju kap krvi kroz bockanje prsta nekoliko puta dnevno. U skorije vreme, implantirani senzori mogu da obezbede kontinuirano praćenje glukoze bez neprijatnih uboda igle, ali ovi uređaji mogu biti manje precizni za niže nivoe glukoze i nisu odobreni za decu.
Pogodniji način za praćenje glukoze može biti testiranje pljuvačke, koja je u korelaciji sa nivoom glukoze u krvi. Ali koncentracije glukoze su mnogo niže u pljuvački nego u krvi, što je otežavalo precizno merenje bez sofisticirane laboratorijske opreme.
KAUST tim je sada kreirao visoko osetljiv detektor glukoze zasnovan na tranzistoru sa tankim filmom. Ovi mali, lagani uređaji male snage mogli bi biti pogodni za masovnu proizvodnju kao jeftini senzori za jednokratnu upotrebu, kaže član tima Abhinav Sharma. „Jednostavan neinvazivni uređaj za merenje glukoze koji koristi pljuvačku kao medijum mogao bi da promeni život milionima pacijenata širom sveta“, kaže on.
Tranzistor sadrži tanke slojeve poluprovodnika indijum oksida i cink oksida, prekrivene enzimom glukoza oksidaze. Kada se uzorak pljuvačke stavi na senzor, specifični enzim oksidira svu prisutnu glukozu da bi proizveo D-glukonolakton i vodonik peroksid. Električna oksidacija vodonik peroksida zatim proizvodi elektrone koji ulaze u slojeve poluprovodnika. To menja struju koja teče kroz poluprovodnike, a veličina ovog efekta ukazuje na koncentraciju glukoze u uzorku.
Istraživači su testirali svoj uređaj koristeći uzorke ljudske pljuvačke koji su im dodavali različite količine glukoze, a takođe su analizirali pljuvačku dobrovoljaca koji su postili pre uzimanja testova (nivoi glukoze u pljuvački možda neće korelirati sa glukozom u krvi odmah nakon obroka).
Otkrili su da je uređaj ispravno izmerio širok raspon koncentracija glukoze za manje od jednog minuta. Ono što je najvažnije, senzor nisu osujetili drugi molekuli u pljuvački, uključujući derivate šećera kao što su fruktoza i saharoza. Iako je osetljivost uređaja opala tokom vremena, on je i dalje nudio dobre performanse nakon dve nedelje skladištenja na sobnoj temperaturi.
Tim sada razvija niz tranzistorskih senzora koji bi mogli istovremeno da otkriju više metabolita u pljuvački. „Razvoj prenosivih senzorskih nizova koji se mogu integrisati sa pametnim telefonom je potencijalni budući pravac istraživanja“, kaže Thomas Anthopoulos, koji je predvodio tim.
