Международная команда инженеров из корейских и американских медицинских институтов и лабораторий разработала прототип гибкого устройства, закрепляемого на коже, в помощь больным диабетом 2 типа. Устройство измеряет уровень глюкозы в крови и по необходимости вводит в кровь метформин – сахароснижающее лекарственное средство.

Больные диабетом 2 типа вынуждены постоянно измерять уровень глюкозы в крови посредством забора небольшого количества крови, и в зависимости от измерений корректировать диету и принимать лекарства. Учёные давно работают над созданием неинвазивных методов измерения уровня глюкозы.

В частности, недавно было показано, что уровень глюкозы в крови можно оценить с достаточной точностью, измеряя уровень глюкозы в выделяющемся поте. При этом задержка между изменениями уровней в крови и поте остаётся постоянной. Это свойство и использовали инженеры в своём устройстве.

Прибор на гибкой основе закрепляется на коже на манер пластыря. Он содержит массив датчиков, изготовленных из графена с золотым напылением, соединённых сетью контактов. В устройстве содержится глюкозооксидаза – фермент, окисляющий глюкозу. Серия химических реакций, происходящих с участием глюкозы, появляющейся в поте, приводит к тому, что её уровень можно достоверно измерить.

Устройство подключается к портативному анализатору, который также обеспечивает и питание для его работы. А наличие микроигл, способных доставлять метформин в кровь, делает устройство ещё более удобным в использовании.

Полимерные микроиглы покрыты слоем тридекановой кислоты, препятствующим преждевременному выделению лекарства благодаря своим гидрофобным свойствам. При обнаружении заданного уровня глюкозы в крови микроиглы нагреваются, кислота растворяется, и лекарство поступает в кровь.

Хотя прототип устройства требует определённой калибровки для работы с конкретным человеком, при испытаниях он показал себя достаточно надёжным и долгоиграющим. Один «пластырь» может непрерывно работать в течение нескольких дней (минимум 24 часа).

Также выяснилось, что сам метформин, а также такие распространённые лекарства, как парацетамол и аспирин, практически не влияют на точность определения уровня глюкозы. Зато оказалось, что эта точность падает при температурах ниже комнатной – а значит, в холодное время года текущий прототип устройства будет работать не так хорошо.

Признав испытания прототипа успешными, учёные работают над решением выявленных проблем и другими факторами, которые необходимо учесть до того, как станет возможна коммерциализация прибора. В случае успеха устройство станет одним из первых примеров коммерческого применения графена.