Een bril kan diabetes nu met tranen in de gaten houden

• Nieuwe brillen met een biosensor kunnen de glucosespiegels meten via de tranen van een persoon.
• Het proces is veilig en pijnloos.
• Het apparaat kan ook het vitamine- en alcoholgehalte in het bloed meten.

In de afgelopen tien jaar hebben draagbare apparaten een enorme commerciële belangstelling gewekt, wat heeft geleid tot aanzienlijke inspanningen voor de vooruitgang van draagbare en mobiele detectiesystemen.

Terwijl fysieke sensoren en draagbare mobiliteit veel aandacht kregen, is de recente trend verschoven naar de ontwikkeling van apparaten die (bio)chemische markers kunnen detecteren.

Draagbare chemische sensoren zijn al geïntegreerd in verschillende platforms, waaronder tijdelijke tatoeages, mondbeschermers, textiel en polsbandjes. Nu zijn wetenschappers van de Universiteit van Californië en de Universiteit van Sao Paulo (Brazilië) nog een stap verder gegaan:ze hebben een nieuwe biosensor ontwikkeld die glucosespiegels kan meten via iemands tranen.

Hoe werkt het?

Het identificeert het glucose-oxidase-enzym - meestal gebruikt om vrije glucose in lichaamsvloeistoffen te detecteren - in tranen. Menselijke tranen bevatten een verscheidenheid aan metabolieten en door hun concentraties te meten, kan men gelijktijdige bloedspiegels onthullen.

Onderzoekers hebben een vloeistofapparaat op de neusbrug van de bril gemonteerd om de directe verzameling van gestimuleerde tranen mogelijk te maken.

Tranen worden geproduceerd door de traanklier en zodra tranen in contact komen met het glucose-oxidase, verandert de stroom van elektronen. Dit genereert een signaal dat wordt verwerkt door een chip die in de brilarm is geïntegreerd. De resultaten worden direct naar een smartphone of computer gestuurd, zodat patiënten hun diabetes in realtime kunnen volgen.

Referentie:ScienceDirect | DOI:10.1016/j.bios.2019.04.058 | SciDev

Dit is het eerste apparaat dat realtime traanopvang en directe alcoholmetingen in gestimuleerde tranen mogelijk maakt. Gebruikers kunnen het draadloze elektronische circuit in elk frame integreren, waardoor een volledig draagbaar, gebruiksvriendelijk, modieus sensorapparaat ontstaat.

Biosensor-uitgeruste bril | Credit:Juliane Sempionatto Moreto 

Op dit moment gebruiken de meeste mensen een draagbare glycosometer die de bloedsuikerspiegel meet. Hierbij wordt meerdere keren per dag in de vingertoppen geprikt (om bloedmonsters te nemen), wat een pijnlijk en onveilig proces is omdat de naald het risico op infectie verhoogt.

De nieuwe technologie is daarentegen zowel veilig als pijnloos. Het apparaat kan ook het vitamine- en alcoholgehalte in het bloed meten door simpelweg de gekoppelde elektroden die op de neuspads zijn aangesloten te veranderen.

Onderzoekers geloven dat dergelijke apparaten verwaarloosde ziekten in plattelandsgebieden kunnen diagnosticeren en voorkomen. De technologie zou zelfs kunnen worden gebruikt om genetische aandoeningen kort na of zelfs voor de geboorte te diagnosticeren.

Nog een lange weg te gaan

Verdere studies zijn nodig om het systeem nauwkeuriger te maken. Het is ook nodig om gedetailleerd inzicht te krijgen in het effect van de traanstimulatie en -verzameling op de analytconcentratie.

Lezen:zichtverbeterende nanodruppels kunnen brillen vervangen

Het onderzoeksteam zal proberen de technologie binnen 3 jaar te commercialiseren. Ze weten echter niet zeker wanneer een bril met biosensor op de markt zal komen.