Giyilebilir, grafen bazlı bir yama, terdeki şekeri ölçerek ve ardından deriye gerekli bir diyabet ilacı dozu vererek insanlarda sağlıklı kan şekeri seviyelerini koruyabilir.
Cihaz, bilim insanlarına diyabet bakımında “imrenilen ödüle” bir adım daha yaklaşıyor: kan şekeri düzeylerini izlemek ve kontrol etmek için invazif olmayan bir yöntem, Bath Üniversitesi’nden Richard Guy yeni çalışma hakkında bir yorumda bulunuyor.
Günümüzde, diyabet hastalarının çoğu, parmaklarını sıkarak ve sonuçta ortaya çıkan bir kan damlasını test ederek kan glikoz seviyelerini takip ediyorlar. Seviyelerini düzenli olarak izlemesi gereken insanlar için bu gerçekten bir acı olabilir. Guy, “Ciltlerine bir şeyler yapıştırmak istemeyen birçok insan var” diyor.
Yaklaşık 15 yıl önce, Gıda ve İlaç İdaresi, GlucoWatch Biyografisi adlı invazif olmayan bir glikoz izleme cihazını onayladı. Hastalar bileklerine taktılar ve derideki interstisyel sıvıdan küçük bir akım kullanarak glikoz çıkardılar. Kısmen kullanılamadı çünkü kullanıcı dostu değildi.
Yeni yama için Seul Ulusal Üniversitesi’nden Dae-Hyeong Kim liderliğindeki araştırmacılar terde glikozu tespit etmeye karar verdiler çünkü önceki çalışmalar terlemedeki şeker seviyelerinin kandakilerle eşleştiğini göstermiştir. Diğer gruplar da ter içindeki biyomolekülleri analiz edebilen cihazlar geliştirmiştir.
Yeni cihaz, ter emmek için floropolimer Nafion katmanlarını kullanır ve onu değiştirilmiş grafen üzerine inşa edilmiş sensörlere doğru taşır. Ekip, grafeni altın atomlarına kattı ve glikozu tespit etmek için gereken reaksiyonları sağlamak için elektrokimyasal olarak aktif malzemelerle işlevselleştirdi.
Yamadaki glikoz sensörlerinde, glikoz oksidaz enzimi şekerle reaksiyona girer ve elektrokimyasal bir reaksiyonla katkılı grafenden akım çıkaran hidrojen peroksit üretir. Bu, mevcut glikoz miktarıyla orantılı bir elektrik sinyali üretir. Yama aynı zamanda glikoz sensörünün sinyallerinin şekerin terdeki konsantrasyonunu doğru bir şekilde yansıtmasını sağlamaya yardımcı olan pH ve sıcaklık sensörlerini içerir.
İki sağlıklı gönüllü yamayı taktığında, ölçülen glikoz seviyeleri ticari bir glikoz ölçüm aletiyle eşleşiyordu. Yama, seviyeleri izlemek için sensör sinyallerini analiz eden bir cihaza gönderdi ve ardından verileri bir akıllı telefona kablosuz olarak aktardı.
Yamanın ilaç verme yarısı, cildi delen, 1 mm yüksekliğinde bir polimer mikroiğneden oluşan bir diziden oluşur. Her bir iğne, diyabet ilacı metformin ve çözünebilir bir polimer, polivinil pirolidon karışımından yapılır. İğneler bir tridekanoik asit tabakası ile kaplanır. Altın ve grafen ağ, iğne dizisinin üstüne oturur ve kaplamaları eritebilen bir ısıtıcı görevi görür. Tridekanoik asit eridikten sonra, iğne deride çözünür ve ilaç yükünü serbest bırakır.
Araştırmacılar sadece ilaç dağıtım bileşenini diyabetik farelerin midelerine uyguladıklarında, hayvanın yüksek kan şekeri seviyesini 6 saat içinde% 50’den fazla düşürecek kadar metformin sunabilirler.
Guy, yamanın sensör kısmının gerçek dünya kullanımına ilaç dağıtım bileşeninden daha yakın olduğunu düşünüyor. İlaç dağıtım sistemini pratik hale getirmek için araştırmacıların mikronedle dizisini mümkün olduğunca küçük hale getirmeleri gerektiğini söylüyor. Bu, düşük dozlarda etkili olan bir ilaç bulmaları gerektiği anlamına gelir.
Cihazın glikoz tespitinin yarısı gelince, Guy, doğru okumaları sağlamak için bir kullanıcının sensörleri ne sıklıkla kalibre etmesi gerektiğini merak ediyor.
Yine de, yamaya etkileyici bir kavram kanıtı diyor.
Bu makale, Kimya ve Mühendislik Haberlerinden (© American Chemical Society) izin alınarak çoğaltılmıştır. Makale ilk 24 Mart 2016’da yayınlandı.
Kaynak: scientificamerican.com