Людям с диабетом приходится регулярно сдавать анализ на уровень глюкозы в крови, и, к счастью, сделать это становится все проще. А измерители уровня глюкозы в крови более чувствительны, требуют меньше забора крови и менее болезненны. Но уйдет ли «боль» навсегда?
Исследователи работают над созданием специальных контактных линз, флуоресцентных «татуировок», инфракрасных устройств и умных датчиков для контроля уровня глюкозы в крови, используя их для того, чтобы сделать цель «безболезненной». В некоторых случаях может быть достаточно одного укола булавкой без необходимости проведения анализа крови.
Доктор Гюнтер Боден, руководитель отделения эндокринологии в Медицинской школе Университета Темпл, следит за развитием событий в этой области на протяжении последних нескольких десятилетий.
Система динамического мониторинга глюкозы в крови на основе часов, похоже, является ответом», — говорит Гюнтер. Часы имеют в своем основании мембрану, которая поглощает интерстициальную жидкость через кожу, то есть забирает из кожи эту «интерстициальную жидкость», необходимую для измерения глюкозы. Технология действует мгновенно, но может вызывать раздражение кожи».
Одри Финкельштейн, представитель компании-производителя продукции (Animas Corporation), говорит: «В настоящее время мы работаем над системой мониторинга третьего поколения, которая будет представлять собой комбинацию системы мониторинга и микроигл, что позволит получить более качественный образец крови по сравнению с другими технологиями, а также значительно снизить или даже устранить раздражение кожи».
Совершенствование технологий
Преимущество измерителей уровня глюкозы в крови на основе часов заключается в том, что они предупреждают пациентов о возможной опасности в любое время, что особенно важно в часы сна.
Еще одно устройство, отслеживающее динамику уровня глюкозы в крови, — непрерывный монитор глюкозы — является «стражем» организма и было одобрено Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) в феврале 2004 года. С прибором нелегко обращаться, говорит Гюнтер. Он предоставляет данные, которые могут загружать врачи для отслеживания динамики уровня глюкозы в крови в течение 72 часов, но пациенты не получают немедленного показания уровня глюкозы в крови. Более того, значения, измеренные ночью, не являются точными. Гюнтер отмечает: «Производство работает над решением этой проблемы».
Модифицированная версия устройства уже проходит клинические испытания в Европе, говорит Динн Мак Лафлин из подразделения компании по борьбе с диабетом. Динн рассказывает: «Непрерывный мониторинг глюкозы позволяет пациентам лучше понять влияние лечения, диеты и уровня активности на уровень глюкозы в крови». Что касается усовершенствованного устройства, он сказал: «Мы очень довольны показаниями в режиме реального времени и тем потенциалом, который устройство продемонстрировало, помогая пациентам контролировать уровень сахара в крови».
Кроме того, отмечает Гюнтер, «мы все еще находимся на стадии укола пальцем. Существует широкий ассортимент измерителей уровня глюкозы в крови, и они были усовершенствованы. Самым большим достижением является то, что новые инструменты требуют меньшего объема забора крови. Это означает, что нет необходимости укалывать палец, и вы можете выбрать для тестирования менее болезненную область, например, основание руки. Боль в руке относительно слабая, в то время как боль в кончике пальца очень выражена, и это самая большая разница».
Что касается новых устройств, находящихся на стадии разработки, жюри еще не определилось. Вот несколько вопросов, на которые необходимо обратить наше внимание.
Получение ответов из глаз
Подобно браслетам настроения 1970-х годов, контактные линзы однажды смогут напрямую показывать уровень сахара в крови. Достаточно посмотреть в зеркало, чтобы понять, что с сахаром в крови что-то не так.
Доктор Сэнфорд Ашер, профессор химии Медицинского центра Питтсбургского университета, руководил инновационным проектом, на реализацию которого ушло 20 лет. Пока что мы движемся очень быстро, — говорит Сэнфорд. Учитывая существующий опыт использования мягких контактных линз, мы не уверены, насколько масштабные клинические испытания нам необходимо провести».
Вот как это работает: тонкий пластиковый датчик встраивается в обычную мягкую контактную линзу, которую, по словам Сэнфорда, пациентам нужно менять раз в неделю. Датчик определяет количество глюкозы в слезах, и цвет контактной линзы меняется в зависимости от содержания сахара. Датчик размещается в нижней части радужной оболочки под зрачком глаза, где появляются крошечные полумесяцы зеленого (норма), синего (гипогликемия) или фиолетового (тяжелая гипогликемия) цвета. Другие цвета отражают высокий уровень глюкозы в крови, или гипергликемию.
Команда Сэнфорда провела «окончательное исследование, которое подтвердило, что слезы могут служить точным показателем уровня глюкозы в организме», — говорит он. Его группа преодолела трудности, чтобы разработать собственный инновационный метод получения достаточного количества слезы в нормальном состоянии для исследования.
Возможно, удастся разработать портативный тестер или специальное зеркало, чтобы помочь пациентам точно определять уровень глюкозы в крови. Больше нет необходимости в проколах пальцев», — говорит Сэнфорд. Фактически, он более точен, чем укол пальцем, поскольку мониторинг осуществляется непрерывно. Цвет постоянно меняется, так что вы знаете, низкий или высокий уровень сахара в крови».
Татуировки, которые светятся в темноте
Татуировка вдохновила на создание еще одного нового устройства. В его основе лежала идея о том, что помимо имплантации частиц чернил под кожу, почему бы не имплантировать маленькие бусинки, которые меняют цвет в ответ на изменения уровня сахара в крови?
Жерар Коте, профессор биомедицинской инженерии, объясняет, что инженеры и химики из Техасского университета A&M разработали флуоресцентные цветные бусины, которые излучают свет разного цвета при изменении уровня сахара в крови.
Бусины обернуты в очень тонкую субстанцию, похожую на волосяной покров, которая утапливает их под кожей. Когда светодиодный индикатор (на часах) светит на соответствующий участок кожи, шарики светятся, и их цвет указывает на уровень глюкозы. светодиодный монитор также записывает точное значение глюкозы. Если уровень глюкозы слишком низкий, раздается сигнал тревоги.
Детям нравится эта концепция, говорит он. Это потому, что он наглядно демонстрирует некоторые «крутые факторы». Он говорит: «Детям неловко проверять уровень глюкозы в крови, когда рядом маленькие дети. Но теперь дети говорят мне: «Приходи и сделай мне татуировку!»». Важно отметить, что эти «татуировки» в форме бабочки или сердца не являются «настоящими татуировками», которые вы обычно видите.
Для тех, у кого могут возникнуть проблемы с уровнем сахара в крови в ночное время, светящийся монитор поможет быстро получить показания в темноте. Часто партнеры будят пациентов, потому что они потеют и им нужно принять сахарные таблетки, чтобы повысить уровень сахара в крови», — объясняет он. С помощью этого светодиодного монитора мониторинг можно осуществлять в любое время суток». При использовании этого имплантата нет необходимости делать проколы пальцев.
Излучает инфракрасный свет
Инфракрасный свет может освещать уровень глюкозы в крови. Разработчики тестируют ряд устройств, которые излучают ближний инфракрасный свет и светят им на кожу. Часть инфракрасного света поглощается жиром и белком в тканях организма. Информация, содержащаяся в непоглощенном свете, отражается обратно в приемник, и по отражению можно узнать уровень глюкозы в крови.
Стивен Монфре, доктор медицинских наук, разработал такое устройство в медицинской компании в Чандлере, штат Аризона, США, и оно было усовершенствовано в ходе нескольких клинических испытаний. Стивен описывает инфракрасное устройство размером с «портативный ноутбук». Для его использования на предплечье надевается «сенсорная головка», которая излучает инфракрасный свет на ноутбук для анализа и составления отчета об уровне глюкозы в крови.
В настоящее время, говорит Стивен, устройство требует ежедневных проколов пальцев для калибровки. «Мы думаем, что в долгосрочной перспективе это можно устранить, но для этого требуется больше исследований, больше финансирования, а собрать деньги сложно».
История о датчиках
Огромный интерес проявляется также к датчикам, которые могут обеспечить непрерывный мониторинг уровня глюкозы в течение 24 часов. В настоящее время несколько компаний соревнуются за производство лучших датчиков. На тело каждого человека надевается датчик (похожий на пластырь), который «считывает» уровень глюкозы в организме. Затем датчик отправляет информацию на приемник пациента. В большинстве случаев датчик предупреждает пациента, когда уровень глюкозы слишком низкий или слишком высокий.
Эти пластыри не совсем похожи на пластыри для отказа от курения. Для использования пластыря необходимо сначала подготовить кожу и, как правило, имплантировать датчик в подкожную ткань. Для калибровки этих новых мониторов по-прежнему необходимо проводить тест на глюкозу с помощью укола пальцем, примерно 2 раза в день.
Существует также устройство, использующее ультразвук для непрерывного мониторинга. Каждое утро пластырь прикрепляется к небольшому участку кожи, подготовленному для устройства для проникновения в кожу. Пластырь передает ультразвук в жидкости организма для контроля уровня глюкозы. Шон Моран, финансовый директор компании, сообщает, что «он более точен благодаря уровню проницаемости кожи, который дает показания каждую секунду». Для калибровки прибора необходима ежедневная пункция пальца.