Google har samarbetat med forskare vid University of Washington till skapa en kontaktlins som kan mäta blodsockernivån i en persons tårar och visa läsningen på sin mobiltelefon. Om det här smarta kontaktlinsprojektet lyckas, kan personer med diabetes ha slut på att dra blod för att mäta sina sockerhalter.
Diabetes påverkar nästan 400m människor över hela världen. Om den lämnas obehandlad kan den resultera i blindhet, hjärt-kärlsjukdom, nervskada och i allvarliga fall amputation av tår eller fötter. Personer med sjukdomen måste hålla regelbundna flikar på mängden glukos i blodet - för många betyder det ofta att man gör dagliga blodprov själva. en 2011 rapport projicerade att den globala blodglukos testremsor och mätare marknaden kommer att nå US $ 21.5 miljarder av 2017.
Typ I diabetes är den vanligaste typen av diabetes som finns i barndomen och är en farlig livslång sjukdom. Det uppstår när kroppens eget immunförsvar förstör insulinproducerande beta-celler, vilket ger en individ utan detta viktiga hormon. Förlusten av betacellerna resulterar i dramatiska svängningar i blodsockernivån och därmed energi. Eftersom typ I-diabetes huvudsakligen påverkar barn och ungdomar, måste sjukdomshantering - inklusive de dagliga fingertopparna - börja på en tidig ålder.
Många föräldrar vet redan hur svårt det kan vara att övertyga barnet att göra något obekväma eller obehagliga, så tänk dig att försöka övertyga en tonåring att få fingret på fingret flera gånger om dagen för att mäta blodsocker, speciellt om han eller hon känns bra. Den andra vanliga enheten som används för att kontrollera glukosnivåer, insulinpumpen, är impopulär. Utsatt för förorening, som kan orsaka allvarliga infektioner, är pumpen fäst på kroppen via en kateter placerad under huden.
Enligt Google, kommer den glukosavkännande kontaktlinsen att fungera som ett elektroniskt ID-kort som används för att få tillgång till en byggnad. Liksom kortet innehåller linsen inte egen strömförsörjning. Istället tar den cirkulära antennen i kontaktlinsen upp radiovågorna från en mobil för att ge den tillräckligt med ström för att mäta glukosen.
Tekniken i Googles glukolinser går långt utöver elektroniken - det innehåller enzymer och elektroder inbyggda i material som används för att göra vanliga kontaktlinser. Detta kombinerar framsteg inom biokemi, elektronik och materialvetenskap de senaste decennierna.
Var andra har misslyckats?
Framgången med den nya glukometern garanteras inte. Metoder för att mäta glukos utan att dra blod har varit ett mål för många laboratorier sedan 1970, varav de flesta misslyckades eller inte nått marknaden. Det är svårt att mäta glukos med en icke-invasiv metod eftersom glukosmolekylen liknar många andra molekyler i kroppen och en unik kemisk eller optisk identifierare för detta enkla socker är inte tillgängligt.
Ett annat försök till en icke-invasiv metod var GlucoWatch, en enhet som användes runt en persons handled som drog glukosavläsningar ut genom huden. Men det hade sina problem. Det fanns falskt positiva avläsningar och glukosavkänningselektroderna i anordningen orsakade obehag och smärta. Klockan är inte längre tillgänglig.
Det finns ännu en utmaning för att utveckla en glukoleter för kontaktlinser. Forskare har länge känt att tårar innehåller glukos, men det kan inte korrekt återspegla blodsockernivån och kan variera kraftigt på grund av ögonirritation eller infektion. Materialvetenskap kan hjälpa till att lösa detta problem. Genom att inbädda en mycket känslig glukosgivare i kontaktlinser kan man ta regelbundna mätningar av glukosnivåer i tårar. Över tiden kommer det att vara möjligt att jämföra detta med blodsockernivån och utveckla ett sätt att använda tårar som ett exakt mått på en persons glukosnivåer.
Om dessa biokemiska problem kan lösas ser framtiden ännu mer anmärkningsvärt ut. Babak Parviz, en av medstifterna av kontaktlinsprojektet, sa att de också undersökte integrerande små LED-lampor som kunde tändas i en "heads-up" -skärm för att fungera som en varning till bärare. Eftersom denna information skulle skickas till en mobiltelefon kan den överföras till föräldrar eller vårdgivare om en persons blodglukos ligger på en farlig nivå.
Förbättrad kontroll av blodsocker skulle ge hälsofördelar till diabetiker. De negativa hälsoeffekterna av diabetes beror på de kumulativa effekterna av skadliga glukosnivåer under långa perioder. Innan biomedicinsk forskning hittar ett sätt att ersätta beta-celler, lyder en glukos kontaktlins som en lovande idé.
Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen.
Om författarna
Joseph R Lakowicz är professor i biokemi och molekylärbiologi vid University of Maryland i Baltimore, School of Medicine. (Upplysningsdeklaration: Joseph R Lakowicz har tidigare fått finansiering från Juvenile Diabetes Research Foundation.)
E. Albert Reece, MD, PhD, MBA, är vice president för medicinska frågor, University of Maryland; John Z. och Akiko K. Bowers framstående professor och dekanus vid medicinska skolan. Han är också professor vid institutionerna för obstetrik och gynekologi, medicin och biokemi & molekylärbiologi. Han är medlem i det prestigefyllda Institute of Medicine (IOM) vid National Academy of Sciences. (Upplysningsdeklaration: E. Albert Reece arbetar inte för, samråder med, äger aktier i eller får finansiering från något företag eller organisation som skulle dra nytta av denna artikel och har inga relevanta anslutningar.)
Rekommenderad bok:
Samhälle, Etik och Teknik, Uppdatering Edition
av Morton Winston och Ralph Edelbach.
SOCIETY, ETICS, AND TECHNOLOGY, fjärde upplagan, betonar de senaste tekniska innovationerna och hur dessa framsteg representerar nya etiska utmaningar och dilemma för samhället som helhet. Du får en stark grund i teorin och tillämpad etik när du upptäcker hur man kritiskt granskar de sociala effekterna av teknik som omger ditt dagliga liv. Denna tidiga antologi, fylld med de senaste läsningarna från framstående forskare och ledare, fokuserar på de senaste tekniska frågorna och etiska debatter.
Klicka här för mer info och / eller för att beställa den här boken på Amazon.
