Hvordan En Selvdrevet Glukosemonitor kan hjelpe mennesker med diabetes

Hvordan En Selvdrevet Glukosemonitor kan hjelpe mennesker med diabetes
Personer med diabetes må overvåke glukosenivået gjennom dagen, men det er en utfordring å gjøre det.
sirtavelalot / Shutterstock.com

Diabetes er den syvende ledende dødsårsaken i USA, med ca. 30.3 millioner voksne å ha sykdommen. En i 4 voksne vet ikke engang at han eller hun har diabetes.

I tillegg 84.1 millioner voksne har prediabetes - en tilstand med forhøyet blodsukkernivå - og 90 prosent av dem vet ikke at de har det. Tollet er derfor bare sannsynlig å forverres.

For å unngå livstruende komplikasjoner som oppstår fra diabetes, er det ekstremt viktig for de med diabetes å holde blodsukkernivået innenfor et trygt område. Det har imidlertid lenge vært en vanskelig utfordring, fordi det har vært vanskelig å pålidelig overvåke glukosenivåer.

Jeg er en kjemiker, kjemiker og datortekniker som har utviklet og gjennomført forskning på et mulig overvåkingssystem som er selvdrevet. Disse glukose biosensorer konvertere biokjemisk energi lagret i blodsukker - med andre ord, fra en persons kropp - til elektrisk kraft for å kjøre enheten.

Alt om sukker metabolisme

Diabetes påvirker hvordan kroppen bryter ned maten vi spiser inn i sukker. Dette sukker, eller glukose, slippes ut i blodet vårt. Som svar, produserer bukspyttkjertelen et hormon som kalles insulin som gjør at kroppens celler kan ta sukker fra blodet for å bruke som energi.

Hvis du har diabetes, har kroppen din heller ikke nok insulin, som i Type 1 diabetes, eller det kan ikke bruke det insulin som det gjør, så vel som det skal for å opprettholde sunn blodsukkermetabolisme. Sistnevnte kalles Type 2 diabetes. Når det ikke er nok insulin, eller hvis cellene slutter å reagere på insulin, forblir for mye sukker i blodet ditt. Dette kan føre til alvorlige komplikasjoner.

keeping sukker i blodet på et trygt nivå er en viktig strategi for behandling av diabetes og forebygging av sykdomsprogresjon. Studier har vist at folk på intensiv kontrollprogrammer som har opprettholdt blodsukkernivået nær normalt har færre komplikasjoner enn folk som rutinemessig opprettholde høyere blodsukkernivå. Handle om 63.6 prosent av voksne utføre daglig selvkontroll av blodsukker.

Opprettholde blodsukkernivået er imidlertid mye vanskeligere enn det høres ut. Det krever at folk betaler mye oppmerksomhet til mengden karbohydrater de forbruker, og at de test blodsukker med fingerpinner Gjennom dagen. Mange må også beregne insulindoser og injisere seg med insulin.


Få det siste fra InnerSelf


Oppnåelse av glukosekontrollmål er svært vanskelig på grunn av svingninger fra diett. De fleste er ikke i stand til å opprettholde seg kontroll av blodglukose.

Og sykdommen kan utvikle seg selv om en person følger legenes anbefalinger for å opprettholde mer normal blodsukker. I et forsøk på å holde blodsukkernivåene lave, legger noen med diabetes ubevisst plass i økt risiko for ekstremt lave nivåer av blodsukker eller hypoglykemi, en livstruende tilstand. Denne svingningen fra høy til lav nivå blir en barriere for personer med diabetes, ettersom de blir motet. Studier har antydet det Noen mennesker velger å slutte å opprettholde Stram blodsukkerkontroll som et resultat. Dette resulterer ytterligere i utilstrekkelig blodglukoseovervåking og usunne valg.

Denne situasjonen er forverret fordi blodprøvetaking er relativt sjeldne hele dagen - så få som fire ganger - sammenlignet med de utallige endringene i blodsukker som oppstår gjennom dagen. Også, glukose nivåer avhenger av medisinering programmet samt individuelle omstendigheter. Blodprøvetaking gir bare en diskret blodglukosepost, når en kontinuerlig blodglukosepost gir den beste informasjonen.

Enheter kan hjelpe, men de er ikke perfekte

Glukos overvåkingssystemer hjelper mange mennesker med diabetes, men de er ennå ikke mye brukt. (hvordan en selvstyrt glukoseovervåkingsenhet kan hjelpe mennesker med diabetes)
Glukos overvåkingssystemer hjelper mange mennesker med diabetes, men de er ennå ikke mye brukt.
Monkey Business Images / Shutterstock.com

Studier har vist at bruk av enheter som kontinuerlig kan overvåke glukosenivåer, kan være et svar. Disse kontinuerlige glukoseovervåkingssystemene tar gjentatte målinger, typisk hvert femte minutt, av blodsukker og det biologiske væsken som omgir celler. Dette muliggjør nøye overvåking og rettidig korreksjon av problematiske blodsukkernivåer. Derfor disse systemene kan redusere risikoen av diabetesrelaterte komplikasjoner.

De med diabetes kan bruke en av disse skjermene i flere områder av kroppen, som rundt magen og på baksiden av armer og ben. Men så langt, bare en relativt lite antall personer har på seg dem fordi disse enhetene ikke er perfekte. Folk må fortsatt teste for glukose nivåer fire ganger om dagen ved hjelp av en fingerprick test. I tillegg er enhetens svartid sakte, og de er ofte unøyaktige. Og folk må typisk bruke overvåkningsenheten og sette den inn under huden hver syv dager. I tillegg har i kontinuerlig overvåking ikke vært knyttet til randomiserte forsøk forbedret livskvalitet.

I en nylig klinisk studie ble det også funnet at de kontinuerlige monitorene ikke var i stand til å oppdage hypoglykemi for å redusere forekomsten av de få alvorlige hypoglykemi hendelsene som oppsto hos pasienter med Skriv inn 1 diabetes.

En fremtid uten fingerpricks?

En av løsningene kan være helt selvdrevne implanterbare enheter uten hudfaste komponenter som er mindre påtrengende og som lette brukerens byrde. Disse selvdrevne, kontinuerlige glukoseovervåkingssystemene er den neste generasjonen av glukosemonitorer som kan redusere hindrene til kontinuerlig bruk av glukosemonitorer og tilslutning. De sporer blodsukkernivå og leverer insulin hvis en person trenger det.

I vårt laboratorium utvikler vi en selvdrevet, implanterbar 4-millimeter med 4-millimeter enhet. Det genererer elektrisk kraft ved å konvertere kjemisk energi lagret i en persons blodsukker og fungerer på samme måte som et batteri. Det bruker proteiner knyttet til to ledninger som selektivt forbruker glukose og oksygen i vårt blod for å generere elektroner som strømmer gjennom systemet. Strømmen av elektroner resulterer i nåværende generasjon. Produktet av strømmen som genereres og spenningsforskjellen mellom de to ledningene resulterer i produksjon av elektrisk kraft. Denne strømmen er direkte proporsjonal med blodsukkerkonsentrasjonen. Og dermed kan det brukes til å raskt oppdage blodsukkeret med den ekstra fordelen av å reagere på abnormitet i blodsukker.

Det viktige ved vår plattform er at det ikke krever batterier. Den genererte kraften kan brukes til å drive en implanterbar insulinpumpe, slik at vi samtidig kan generere strøm til å overvåke glukose og levere insulin til målsteder i kroppen for å forbedre pasientens helseutfall.

Spørsmålet er om denne ideen om den "lukkede kunstige bukspyttkjertelen" kan forvandles til virkelighet. Den viktigste utfordringen er den tekniske konstruksjonen som kreves for den kunstige bukspyttkjertelen, for å flytte enheten fra benk til klinikk og inn i kroppen, hvor pasientene vil dra nytte av en fullstendig automatisert kunstig bukspyttkjertel som ikke krever brukerintervensjon.

Jeg er optimistisk at det kan komme en dag når en slik enhet kan fullstendig automatisere blodsukkerkontroll, gi kontinuerlig glukoseovervåkning og terapeutisk levering uten noen inngrep fra pasienten. Dette vil forbedre diabetesforvaltningen og muliggjøre etableringen av en verden der menneskelig makt kan opprettholde menneskelivet.Den Conversation

Om forfatteren

Gymama Slaughter, administrerende direktør, Frank Reidy Research Center for bioelectrics, Virginia Universitet

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

{AmazonWS: searchindex = Litteratur; ordene = Glukose-Overvåking; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

følg InnerSelf på

facebook-ikonettwitter-iconrss-ikonet

Få den siste via e-post

{Emailcloak = off}