Dijabetes je rasprostranjena bolest koja, nažalost, još uvek nema lek. Ljudi sa dijabetesom moraju redovno da prate nivo glukoze u krvi (BGL) i da daju insulin kako bi bili pod kontrolom. U skoro svim slučajevima, merenja BGL uključuju vađenje krvi sa vrha prsta kroz ubod prsta. Pošto je ova procedura bolna, manje invazivne alternative koje koriste modernu elektroniku se aktivno istražuju širom sveta.
Do sada je predloženo nekoliko metoda za merenje BGL; korišćenje infracrvenog svetla je istaknut primer, a uređaji zasnovani na srednjem infracrvenom svetlu pokazali su razumne performanse. Međutim, potrebni izvori, detektori i optičke komponente su skupi i teško ih je integrisati u prenosive uređaje.
Blisko infracrveno svetlo (NIR), nasuprot tome, može se lako proizvesti i detektovati korišćenjem jeftinih komponenti. Mnogi pametni telefoni i pametni satovi već koriste NIR senzore za merenje otkucaja srca i nivoa kiseonika u krvi. Nažalost, glukoza nema jedinstvene vrhove apsorpcije u NIR regionu, pa ju je stoga teško razlikovati od drugih hemikalija u krvi, kao što su lipidi i proteini.
Da bi se uhvatio u koštac sa ovim ograničenjem, istraživački tim na čelu sa Tomoiom Nakazavom iz Hamamatsu Photonics (Japan) nedavno je razvio novu metodologiju za procenu BGL-a iz NIR merenja. Njihov rad, koji bi mogao da revolucioniše neinvazivno praćenje glukoze u krvi, objavljen je u Journal of Biomedical Optics.
Osnovni doprinos ove studije je novi indeks nivoa glukoze u krvi koji je istraživački tim izveo iz osnovnih NIR formula. Njihov pristup počinje ekstrakcijom signala oksihemoglobina (HbO 2 ) i deoksihemoglobina (Hb) iz NIR merenja.
Analizom ogromne količine podataka o NIR merenjima, istraživači su shvatili da je kašnjenje faze (asinhronicitet) između niskofrekventnih i oscilujućih komponenti HbO 2 i Hb signala usko povezano sa stepenom potrošnje kiseonika tokom svakog srčanog ciklusa, čime služi kao merač za metabolizam.
„Ovaj metabolički indeks zasnovan na kašnjenju faze, koji drugi istraživači nisu prijavili, je naučno važno otkriće“, primećuje Nakazava.
Tim je zatim pokušao da dokaže vezu između ovog novootkrivenog metaboličkog indeksa i BGL-a kroz seriju eksperimenata. Prvo su koristili NIR senzor na komercijalnom pametnom satu tako što su ga stavili preko prsta zdravog subjekta koji miruje. Subjekt je zatim konzumirao različite zašećerene napitke i napitke bez šećera da bi izazvao promene u glukozi u krvi.
Slični eksperimenti su sprovedeni korišćenjem prilagođenog držača za pametni telefon sa LED diodom visoke osvetljenosti. Rezultati su bili veoma obećavajući, pošto su promene u metaboličkom indeksu blisko odgovarale varijacijama nivoa glukoze u krvi merenim komercijalnim kontinuiranim monitorom glukoze. Ovo potvrđuje da je fazno kašnjenje između HbO 2 i Hb zaista usko povezano sa BGL.
Čekaju se klinički testovi na dijabetičarima kako bi se potvrdila primenljivost metaboličkog indeksa u stvarnom kontekstu. Ipak, istraživači polažu velike nade u njihovu inovativnu tehniku, kako gospodin Nakazava kaže: „Predloženi metod se u principu može implementirati u postojeće pametne uređaje sa funkcijom pulsne oksimetrije i jeftin je, štedi bateriju i jednostavan je u poređenju sa drugim neinvazivnim tehnike praćenja glukoze u krvi. Stoga bi naš pristup mogao biti moćno sredstvo za prenosne i pristupačne uređaje za praćenje BGL u budućnosti.“
