Просто надень очки

Сахар найдут в слезах?

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), число людей, имеющих диагноз сахарный диабет, на сегодняшний день в мире достигает 380 миллионов, а к 2035 году оно достигнет 580 миллионов. Все пораженные недугом вынуждены ежедневно следить за уровнем сахара в крови. Но удобных средств для этого пока не придумали. Недавно исследователи из Университета Сан-Паулу (Бразилия) совместно с коллегами из отдела наноинженерии Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) разработали биосенсорные очки, способные «вычислять» уровень сахара в крови… по слезам человека.

Когда-то «сахарная болезнь» (сахарным диабетом называют группу эндокринных заболеваний, связанных с нарушением усвоения глюкозы и недостаточностью в организме гормона инсулина) диагностировалась только по симптомам. Лекарств от нее практически не существовало, и смертность у пациентов была высокой. Но, правда, и не было такого количества больных, в основном это были люди преклонного возраста. В наши дни диабет – одна из самых распространенных болезней, причем встречается она и у мужчин, и у женщин, и у старых, и у молодых, и у взрослых, и у детей…

Считается, что одним из факторов риска диабета является наследственность, однако резкий рост заболеваемости не может быть связан только с ней. Специалисты полагают, что часто диабет развивается из-за нездорового питания. Например, в группе риска состоят люди с лишним весом, у которых нарушен обмен веществ. Также на уровень сахара, как выяснилось, влияют стрессы, а стрессовых ситуаций в нашей жизни, переполненной информацией и общением, с каждым годом все больше, и от них не застрахованы даже дошкольники.

Вылечить диабет нельзя, но можно контролировать свой сахар с помощью диеты и медикаментозной терапии. Для этого очень важно периодически замерять его значения, чтобы фиксировать отклонения от нормы. Во времена СССР узнать свой уровень сахара можно было, только сходив в поликлинику и сдав анализы. Сейчас больной диабетом, как правило, покупает глюкометр – специальный портативный прибор для измерения количества сахара. Но для исследования все равно требуется образец крови. Покупаются тест-полоски, прокалывается шприцем кончик пальца, что не только больно, но и чревато занесением инфекции. И так изо дня в день… В общем, приятного мало, даже если вы диабетик со стажем и привыкли к таким процедурам.

Некоторое время назад специалисты из Центра оптических технологий Ганновера (Германия) создали приложение для смартфонов, работающее со специальными датчиками. Такой датчик, изготовленный на оптоволоконной основе, контролирует состояние различных органических субстанций – крови, мочи, слюны, пота и даже выдыхаемого воздуха… Поэтому он может применяться для разного рода молекулярно-биологических исследований, в том числе слежения за уровнем сахара в крови и даже для выявления беременности.

Впрочем, ганноверские специалисты отнюдь не первопроходцы в этой области. Так, в 2013 году индийская компания Biosense Technologies выпустила приложение для iPhone под названием uChek, позволяющее провести экспресс-анализ мочи. Чтобы им воспользоваться, необходимо совершить стандартную процедуру – собрать образец мочи в контейнер и на две секунды погрузить в нее тест-полоску. Затем тест-полоску нужно прокатать по специальному коврику, запустить приложение и направить на полоску камеру телефона. Коммуникатор считает с нее информацию, определив около десятка параметров, таких как уровень сахара, белка, лейкоцитов и др. После этого uChek интерпретирует полученные результаты.

Приложение позволяет выявить симптомы 25 заболеваний, включая диабет, инфекции мочевыводящих путей, болезни печени и почек, а также онкологию. Кроме того, можно получить общую информацию о состоянии здоровья пользователя. Уже идут разработки так называемых лабораторий-на-чипе, позволяющих по одной-единственной капле крови выявить такие заболевания, как ВИЧ или сифилис, и даже «рассказать» историю болезней пациента. Кроме того, на повестке дня стоит создание органических микрочипов, которые будут использоваться для тестирования новых препаратов и лечебных методик.

И вот очередное ноу-хау, не требующее даже тест-полосок! Очки, являющиеся детищем бразильских и американских ученых, со встроенными в них биосенсорами «протестируют» вас совершенно безболезненно. Датчики, вставленные в оправу в районе переносицы, способны измерять биологические или химические реакции и определять концентрацию конкретного вещества. Примечательно то, что в качестве биологического материала здесь используется не кровь, а слезная жидкость. Чтобы заставить пользователя прослезиться, применяют специальный состав, раздражающий глаз. Но боли при этом пациент не испытывает.

В данном случае сенсоры нацелены на то, чтобы обнаруживать в организме фермент глюкозооксидаза. Когда слеза вступает с ней в реакцию, соответствующий поток электронов генерирует сигнал, поступающий на микросхему, установленную в кронштейне чудо-очков, которая его записывает и обрабатывает. Достаточно просто надеть очки и включить режим измерений. Полученные результаты можно отправить на компьютер или смартфон, с которым синхронизировано устройство.

При этом, благодаря тому что сенсор способен обнаруживать белки различных биомаркеров, новый прибор можно использовать не только как глюкометр, он способен измерять также, к примеру, количество алкоголя и витаминов в крови. «Уровень концентрации различных метаболитов в слезах отражает также их уровень в крови, что позволяет использовать слезы для неинвазивного мониторинга физиологических параметров», – прокомментировала одна из авторов исследования, сотрудница Химического института Сан-Карлоса Лаис Канниатти Бразака. Она утверждает, что с помощью таких очков со временем можно будет диагностировать ряд заболеваний, в том числе онкологических, для этого потребуется лишь установить соответствующее програм­мное обеспечение.

Авторы разработки обещают, что прибор поступит в массовую продажу в течение трех ближайших лет.

Ирина ШЛИОНСКАЯ