De mug is verantwoordelijk voor meer sterfgevallen dan enig ander dier op aarde, dankzij de gewoonte om ziekten zoals malaria en knokkelkoorts te verspreiden. Maar het bestuderen van de bloedzuigende prik van de mug kan wetenschappers misschien helpen levens te redden die het risico lopen op een andere ziekte: diabetes.
gerelateerde inhoud
- MIT-wiskundige ontwikkelt een algoritme om diabetes te helpen behandelen
- Bionische pancreas bouwen
- Het is goedkoper om in India teststroken van zijde dan papier te maken
Onderzoekers van de Universiteit van Calgary in Canada hebben een 'e-mug' ontwikkeld, een apparaat dat de huid doorboort als de monddelen van een mug en een kleine hoeveelheid bloed uit een capillair haalt om te gebruiken voor glucosetests. Ingebed in een horlogeachtige band, kan de e-mug worden geprogrammeerd om automatisch meerdere keren per dag in de huid te prikken en de resultaten te analyseren, waardoor mensen met diabetes de behoefte hebben om hun bloedglucose op de traditionele manier te testen, door hun vinger te steken en het bloed afvegen op een teststrip. Mensen met diabetes moeten hun bloedsuikerspiegel zorgvuldig controleren; mensen met type 1 diabetes prikken soms tot acht keer per dag in hun vingers.
"Het idee is om volledig af te komen van vingerprikken en de logistiek rondom vingerprikken, die echt hinderlijk zijn", zegt Martin Mintchev, de senior onderzoeker van het project. "Vooral voor kinderen en ouderen en blinden is dit een zeer omslachtige oefening meerdere keren per dag."
Mintchev en zijn team werken al tien jaar aan de e-mug. Het materiaal dat ze oorspronkelijk voor de actuator gebruikten - het deel van het apparaat dat de naald beweegt - maakte het groot en omvangrijk. Maar de uitvinding van een nieuw materiaal met de naam vormlegering, een composietmetaal dat samentrekt of expandeert met elektrische stroom, bleek een zegen. Een kleine hoeveelheid vormgeheugenlegering kan een sterke kracht leveren, waardoor het team het apparaat kon miniaturiseren tot zijn huidige horloge-achtige grootte.
"Het kan de huid binnendringen met een veel grotere kracht en grotere controleerbaarheid en een minimaal gebruik van elektriciteit, " zegt Mintchev. Plus, zoals een muggenbeet, is het bijna pijnloos.
Een weergave van de constructie van de e-mug. (Universiteit van Calgary) Het huidige prototype bestaat uit een "watch" -top met de actuator, een batterij en LED-display en verschillende andere componenten, met een bevestigde bodemcartridge met de naald en teststrips. Hoewel het huidige prototype om de pols past, zou het apparaat in theorie bijna overal op het lichaam kunnen worden vastgebonden. Er zullen echter uitdagingen zijn voordat het apparaat klaar is voor de markt. Op dit moment, terwijl de e-mug betrouwbaar een capillair kan raken, brengt het niet altijd genoeg bloed naar de oppervlakte om te testen. In die zin is het echt vergelijkbaar met een mug, die zelden een plas bloed achterlaat op het oppervlak van de huid. Mintchev en zijn team zouden het apparaat kunnen uitrusten met een grotere naald, maar dat zou het idee verslaan dat het apparaat klein en pijnloos is. Dus wat ze in plaats daarvan hopen te doen, is een naald ontwikkelen die ook als sensor fungeert. De naald zou de huid binnendringen en de sensor zou het bloed controleren terwijl het nog ingebed was en vervolgens de resultaten draadloos verzenden.
"De technologie van vandaag heeft de mogelijkheid om dit te doen", zegt Mintchev. "Het vereist natuurlijk wat meer werk van ons."
Ze zijn ook geïnteresseerd om te zien of het apparaat kan werken naast een kunstmatige alvleesklier, een apparaat dat continu en automatisch glucosespiegels bewaakt en insuline levert. De eerste kunstmatige alvleesklier werd vorig jaar goedgekeurd door de FDA; Mintchev en zijn team vragen zich af of de e-mugtechnologie op de een of andere manier kan worden gecombineerd met nieuwere modellen voor betere continue monitoring.
Mintchev zegt dat een consumentklare e-mug in slechts drie jaar op de markt kan zijn, afhankelijk van de goedkeuring van de FDA. Op dit moment schat hij de kosten van het gebruik van het apparaat op ongeveer twee keer zoveel als het gebruik van traditionele vingerprik- en glucosestriptechnologie. Maar na verloop van tijd kunnen die kosten dalen, zegt hij.
"Ik weet zeker dat wanneer massaproductie het echt concurrerend zal worden ten opzichte van traditionele vingerprikken, " zegt hij.
Een apparaat dat mensen met diabetes helpt vingerafdrukken te elimineren, is iets van een heilige graal voor wetenschappers geweest. Veel mensen met diabetes moeten hun glucose om de paar uur testen, zelfs tijdens de slaap. Er wordt gezegd dat Apple in het geheim haalbaarheidsonderzoeken uitvoert met een optische sensor die glucosegehalten niet-invasief kan meten door een licht door de huid te laten schijnen, naar verluidt honderden miljoenen dollars in het project giet. Google werkt aan een eigen continue glucosemonitor. Maar het ontwikkelen van succesvolle, continue glucose-meetapparatuur, invasief of niet, is een notoir moeilijke onderneming. Een voormalige consultant voor de diabetesindustrie, John L. Smith, heeft een heel boek geschreven over de mislukkingen van verschillende technologieën voor continue glucosemonitoring, waarin hij kleine naaldtechnologieën zoals e-mug beschrijft als "[een] terugkerend technologisch thema" dat door de jaren heen vele malen geprobeerd, maar moet nog vruchten afwerpen.
In het belang van de 1, 25 miljoen Amerikanen met diabetes type 1, hoop ik dat de e-mug een succesvoller resultaat heeft.
