पसीने की एक बूंद के साथ माइक्रोलेबोरेटरी शुगर लेवल को मापता है

रक्त शर्करा का सटीक और समय पर माप चिकित्सा निदान का एक अनिवार्य हिस्सा है। विशेष रूप से, इंसुलिन की कमी और अतिरिक्त रक्त शर्करा मधुमेह के दो मुख्य कारण हैं, और दोनों को ग्लूकोज के स्तर की जांच करके पहचाना जा सकता है। इस समय, फाइबर-ऑप्टिक तकनीकों और माइक्रॉहाइड्रोडायनामिक्स के आधार पर, शोधकर्ताओं ने एक सस्ती और अत्यंत संवेदनशील डिवाइस विकसित की है, जो एक प्रकार का "माइक्रोलैब्रेटरी" है जिसमें पसीने की सिर्फ एक बूंद के साथ ग्लूकोज के स्तर को निर्धारित करने की क्षमता है।

मूल तकनीक के बारे में - कटौती के तहत।


हांगकांग पॉलिटेक्निक विश्वविद्यालय और झेजियांग विश्वविद्यालय की एक टीम मधुमेह के शुरुआती निदान और रोकथाम के लिए एक उपकरण विकसित कर रही है।

इस्तेमाल की गई तकनीक "ऑप्टोहाइड्रोडायनामिक्स" नामक एक नए क्षेत्र से संबंधित है, फोटॉन धारणा (कुछ रसायनों की उपस्थिति का पता लगाने के लिए प्रकाश के गुणों का उपयोग करके) और माइक्रोहाइडरोडायनामिक्स (माइक्रोचैनल्स द्वारा तरल के छोटे मात्रा के प्रवाह के व्यवहार का अध्ययन)।
नए उपकरण की विशिष्टता यह है कि बायोमेडिकल ऑप्टिक्स एक्सप्रेस में एक लेख के अनुसार, यह ग्लूकोज का पता लगाने के लिए फाइबर का उपयोग करता है। इस प्रकार के सेंसर का माइक्रोहाइड्रोडायनामिक चिप में परिचय डिवाइस को न केवल अत्यंत संवेदनशील बनाता है, बल्कि हर रोज पहनने के लिए सुविधाजनक है, और सबसे महत्वपूर्ण बात - सस्ती।

ए। पिंग झांग, हांगकांग पॉलिटेक्निक विश्वविद्यालय में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के एसोसिएट प्रोफेसर, सबसे होनहार अल्ट्रा-सटीक सेंसिंग तकनीकों में से एक के रूप में फोटॉन दृष्टिकोण के बारे में बात करते हैं।
छोटे आकार के प्लेटफ़ॉर्म (माइक्रोहाइड्रोडायनामिक चिप्स) के साथ फोटोनिक्स का संयोजन करते समय, हमें एक कॉम्पैक्ट एनालिटिकल माइक्रोलैबोरेटरी मिलती है जो जल्दी से सटीक डेटा प्रदान करती है।
अन्य शोधकर्ताओं ने इलेक्ट्रोकेमिकल सेंसर को शामिल करने का प्रयास किया है जो कॉम्पैक्ट और सस्ती चिप्स प्राप्त करने के लिए ग्लूकोज की माइक्रोहाइड्रोडायनामिक चैनलों में उपस्थिति का पता लगाता है, लेकिन इसमें विद्युत रासायनिक सेंसर में विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप जैसी समस्याओं का सामना करना पड़ा है। यही कारण है कि टीम ने एक फाइबर चुना जो इस तरह के प्रभाव के अधीन नहीं है।

फाइबर ऑप्टिक बायोसेंसर घोल में ग्लूकोज की बेहद कम मात्रा का भी पता लगाता है।


अपने लेख में, झांग और सहकर्मियों ने उस तकनीक का वर्णन किया है जिसके द्वारा उन्होंने ग्लूकोज स्तर के अल्ट्रा-सटीक निर्धारण के लिए एक ऑप्टोहाइड्रोडायनामिक डिवाइस बनाने के लिए एक माइक्रो-फ़ाइबर बायोसेंसर के साथ एक ऑप्टिकल फाइबर बायोसेंसर को जोड़ा है जो विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के लिए अतिसंवेदनशील नहीं हैं। उनके द्वारा बनाया गया ऑप्टिकल सेंसर अपने आसपास के माध्यम के अपवर्तक सूचकांक में बदलाव के लिए बेहद संवेदनशील है। इस उपकरण को ग्लूकोज सेंसर में बदलने के लिए, वैज्ञानिकों ने ग्लूकोज ऑक्सीडेज फिल्म को डिटेक्टर सामग्री के रूप में इस्तेमाल किया; इस सामग्री का विकल्प समाधान में ग्लूकोज के लिए इसकी प्रतिक्रिया के कारण था।

प्राप्त परत को बनाए रखने के लिए और संकेत की गुणवत्ता और स्थिरता में सुधार करने के लिए, टीम ने सीधे पॉलीइथाइलीनिमाइन (PEI) की एक परत और पॉलीएसेक एसिड (PAA) की एक परत को सीधे सेंसर पर लागू किया। झांग बताते हैं कि दो-परत PEI / PAA फिल्म " ग्लूकोज ऑक्सीडेज उत्प्रेरक पर ग्लूकोज के ऑक्सीकरण को नियंत्रित करती है और सूजन या संकुचन द्वारा इस ऑक्सीकरण पर प्रतिक्रिया करती है ।"

झांग का कहना है कि परीक्षणों की एक श्रृंखला के बाद, टीम ने निष्कर्ष निकाला कि " फाइबर ऑप्टिक सेंसर अपने आप में बहुत संवेदनशील है, और 1 एनएमओएल (10 मोलरिटी माइनस नौवीं डिग्री) के क्रम में, बहुत कम ग्लूकोज ऑक्सीडेज सांद्रता का पता लगा सकता है, " लेकिन बाद में उन्होंने परिचय दिया यह एक microhydrodynamic चिप में है, सेंसर का प्रदर्शन " स्पष्ट रूप से बढ़ गया है ।"
माप की सीमा का विस्तार करना सेंसर के ऑपरेशन में एकमात्र सुधार नहीं था: माप समय भी काफी कम हो गया था, शोधकर्ताओं के अनुसार, " यह 6 मिनट से 70 सेकंड तक कम हो गया था ।"

डिवाइस एक समाधान में ग्लूकोज का पता लगाता है - इसलिए, इसका उपयोग पसीने की मामूली बूंद से ग्लूकोज के स्तर को मापने के लिए किया जा सकता है।

" यह तथ्य पसीने के ग्लूकोज को मापकर मधुमेह के प्रारंभिक निदान के लिए प्रौद्योगिकी को आदर्श बनाता है ।" - प्रोफेसर। और पिन झांग।

भविष्य में, टीम बहुउद्देशीय उपकरणों के विकास की उम्मीद करती है - "माइक्रोलेबोरेटरी" विभिन्न क्षेत्रों में अनुसंधान और विकास में उपयोग के लिए, बायोमेडिकल डायग्नोस्टिक्स से पर्यावरण निगरानी के साथ-साथ दवा विकास में भी।

Source: https://habr.com/ru/post/hi394177/