پژوهشگران توانستند ماده ای منحصر بفرد را برای بررسی مداوم بر اندازه قند خون ابداع کنند که با تغییر و نوسان اندازه گلوکز رنگش عوض می شود . طول موج این ماده رنگی که تغییر پیدا میکند آنقدر دقیق است که پزشکان ومریضها قادرند از آن برای تنظیم اتوماتیک مقدار انسولین استفاده کنند- کاری که با نوارهای قند سنج امروزی نمی شود انجام داد
پرفسور Braunمی گوید: محدودیت های قابل توجهی درفن آوری فعلی نظارت مداوم بر قندخون وجود دارد سیستم های فعلی دارای محدودیت هایی در حساسیت و دقت هستند و نیاز به کالیبراسیون های متعدد دارند. با این سیستم ها اگرچه می توان بر روند تغییر گلوکز درخون نظارت نمود اما بدون کالیبراسیون های مکرر نمی توان از صحت آنها مطمئن بود و از آنها برای تعیین دوز دقیق مقدار انسولین بصورت دستی یا خودکار استفاده کرد.
سنسور ساخته شده توسط مهندسان دانشگاه ایلینویز ازهیدروژلی ساخته شده است که ماده ی نرم ژله ای شکلی با خاصیت الاستیکی است که ترکیبات اسید بورونیک به آن متصل شده است. اسید بورونیک با اتصال به گلوکز، موجب می شود ژل متورم شده وانبساط یابد، افزایش غلظت گلوکز با انبساط ژل همراه است در داخل این هیدروژل یک کریستال فوتونیک قرار دارد که از دانه های کوچکی که بدقت مرتب شده وکنار هم قرار گرفته اند تشکیل شده است. یک کریستال فوتونیک همانند آیینه ای است که تنها یک طول موج نور را منعکس می کند درحالیکه بقیه ی طیف نور را از خود عبور می دهد. هنگامیکه هیدروژل انبساط می یابد، رنگ منعکس شده از آبی به سبز تا قرمز تغییر می کند.
محققان قبل از این درباره ی امکان استفاده از هیدروژل اسیدبورونیک برای تشخیص گلوکز تحققی کرده بودند از آنجاییکه این ماده با سایر عوامل موجود درخون تعاملی ندارد، می تواند برای تشخیص گلوکز استفاده شود. اما تاکنون آنها با یک چالش مرتبط با شیمی مواجه بوده اند: اسیدبورونیک افینیتی بسیار زیادی به گلوکز دارد و چنانچه گلوکز به اندازه ی کافی وجود نداشته باشد دو مولکول اسیدبورونیک به یک مولکول گلوکز متصل می شوند این مسئله سبب می شود هیدروژل قبل از اینکه گلوکز کافی برای انبساط مجدد ژل وجود داشته باشد جمع شده و قابلیت انبساط مجدد نداشته باشد.
نویسنده ی اول این مقاله ZHANGمی گوید: این حالت شبیه به زمانی است که افراد از هر دو بازوی خود برای کشیدن دو طناب از شبکه ی پلی مری استفاده کنند، دراین حالت هیدروژل جمع شده و shrinkمی شود. هنگامیکه گلوکز بیشتری وجود داشته باشد هر یک مولکول اسیدبورونیک می تواند گلوکز خودش را داشته باشد و در این حالت هر فرد تنها یک طناب را می کشد و هیدروژل گسترده شده و انبساط می یابد.
محققان دانشگاه ایلینویز با معرفی یک ماده ی شیمیایی سوم این مشکل را حل کردند این ماده با نام عامل بازنشانی یا بازگرداننده ی حجم به اسیدبورونیک قبل از افزوده شدن گلوکز متصل می شود و ژل را از قبل کوچک می کند به این ترتیب یک خط مبنا برای اندازه گیری افزایش حجم هیدروژل ایجاد می گردد. این پیشرفت سبب شد محققان بتوانند از مزایای استفاده از این سیستم بدون محدودیت کاهش حجم درغلظت های پایین گلوکز استفاده کنند.
ژانگ می گوید: هنگامی که از عامل volume resetting agentاستفاده می شود این ماده تمام طناب ها را بدست گرفته و می کشد اینکارسبب کوچک شدن هیدروژل می شود سپس هنگامیکه گلوکز وارد عمل می شود گلوکز جای این عامل را می گیرد وسبب انبساط هیدروژل می گردد.
ماده ی تغییر رنگ دهنده در این هیدروژل یک ماده ی ارزان قیمت وساده است به گفته ی پرفسور Braun یک اینچ مربع از این هیدروژل برای استفاده ی 25 بیمار کافی است.
محققان پیش بینی می کنند که در آینده از این هیدروژل به عنوان بخشی از یک سیستم مانیتورینگ زیر جلدی همراه با یک سیستم پیچیده که درتماس با جریان خون قرار دارد مانند یک پمپ انسولین استفاده شود. با این حال، کاربرد این هیدروژل دربیماران بستری شده و بخش مراقبتهای ویژه برای مانیتورینگ کوتاه مدت قندخون دربیماران دیابتی و غیر دیابتی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. پرفسور براون میگوید: این سیستم را می توان در انتهای یک فیبر نوری قرار داده و بروش IVs(ورود از رگ خونی) وارد جریان خون نمود وآنرا به یک مکان یا پورت باز رسانید به این ترتیب شما می توانید قند خون بیمار را برای چند روز یا بیشتر تحت نظارت داشته باشید.
منبع-diabetestma
