Wanneer apparaten elke stap die we zetten kunnen volgen en lichaamsdelen worden gemaakt op 3D-printers, lijkt het vreemd primitief dat mensen met diabetes nog elke dag in hun vingers moeten steken om het niveau van hun bloedsuiker te controleren. Het is niet verwonderlijk dat dit een van de belangrijkste redenen is waarom veel diabetespatiënten van de baan raken als het gaat om het beheren van hun aandoeningen - ze worden alle prikpen moe.
gerelateerde inhoud
- Heb je een tatoeage? De Apple Watch werkt misschien niet voor u
Maar verlichting van pijnlijke vingertoppen lijkt onderweg te zijn, in de vorm van een eenvoudig plezier uit de kindertijd - de tijdelijke tatoeage. Een onderzoeksteam van de Universiteit van Californië, San Diego, heeft een flexibele sensor gemaakt die is afgedrukt op dun tattoo-papier dat aan de huid van een persoon kleeft. Eenmaal bevestigd, genereren de elektroden van de strip een milde stroom gedurende ongeveer 10 minuten na elke maaltijd. Die stroom trekt glucose, door het lichaam gedragen door positief geladen natriumionen, dichter bij het oppervlak van de huid. Door te meten hoe sterk de lading net onder de huid is, schat de sensor hoeveel glucose - de suiker die diabetici moeilijk kunnen afbreken - zich in de bloedbaan bevindt.
Een apparaat genaamd de GlucoWatch, goedgekeurd door de FDA in 2001, bediend door hetzelfde algemene principe, maar het heeft nooit aangeslagen. Het probleem was dat het huidirritaties veroorzaakte en mensen vaak vertelde dat hun bloedsuikerspiegel hoger was dan ze in werkelijkheid waren.
Tot nu toe heeft de tijdelijke tatoeage deze problemen vermeden, deels omdat deze een lagere elektrische stroom gebruikt. Zeven mensen tussen de 20 en 40 jaar, die deelnamen aan een test, rapporteerden niets meer dan een lichte tinteling toen de tatoeage metingen verrichtte. En die metingen, verzameld na koolhydraatrijke maaltijden van frisdranken en broodjes, leken erg op bloedsuikermetingen die werden uitgevoerd via traditionele vingerstokken.
Elke tatoeage duurt een dag, voordat deze moet worden vervangen. Dat klinkt misschien vrij inefficiënt, maar de strips van de bloedsuikersensor zijn goedkoop - slechts een paar cent per stuk, volgens hoofdonderzoeker Amay Bandodkar.
In zijn experimentele fase kan de tijdelijke tatoeage de persoon die het draagt geen numerieke waarde van zijn bloedsuikerspiegel geven. Maar het doel is om de tattoo Bluetooth-mogelijkheden te geven waarmee deze de gegevens rechtstreeks naar een mobiel apparaat of een spreekkamer kan verzenden.
De tijdelijke tatoeages voor diabetes zullen niet snel bij uw drogisterij in de buurt zijn. Het onderzoek naar San Diego is gedaan om een proof of concept te creëren. Zou de aanpak werken, en hoe goed? Maar op basis van de resultaten denkt Bandodkar dat tijdelijke tatoeages ook kunnen worden gebruikt om andere verbindingen in het bloed te meten, zoals medicijnen of alcoholniveaus.
Het lichaam elektrisch
Het idee om elektrische impulsen te gebruiken om kwalen te manipuleren of te behandelen is nauwelijks nieuw - de eerste pacemaker werd in 1958 in een menselijk lichaam geïmplanteerd. Maar tot voor kort waren de apparaten meestal onhandig en niet bijzonder nauwkeurig, en stimuleerden ze vaak meer neurale circuits dan ze nodig hadden naar.
Nu begint echter een nieuw gebied van medisch onderzoek, soms aangeduid als "elektroceuticals", vorm te krijgen. Het omvat het gebruik van implanteerbare elektronische apparaten om de neurale circuits van het lichaam te besturen - en werkt volgens de theorie dat als je het neurale pad van een ziekte in kaart kunt brengen, je vervolgens kleine elektroden kunt gebruiken om het te behandelen. Door te focussen op bepaalde neuronen, kunnen behandelingen veel preciezer zijn dan een heel systeem overspoelen met medicijnen.
GlaxoSmithKline, het Britse farmaceutische en gezondheidszorgbedrijf, zet al in op dit soort bio-elektrisch onderzoek. Het heeft een fonds van $ 50 miljoen gecreëerd om maar liefst zeven startups van apparaten in het veld te ondersteunen en heeft afgelopen najaar nog eens $ 5 miljoen toegewezen aan een Innovation Challenge Fund om onderzoekers aan te moedigen bio-elektrische apparaten te ontwikkelen.
De National Institutes of Health is ook erin gesprongen en kondigde afgelopen herfst aan dat het de komende zes jaar bijna $ 250 miljoen zal uitgeven om de neurale paden en elektrische activiteiten van vijf verschillende orgaansystemen in kaart te brengen en vervolgens apparaten te ontwikkelen die kunnen worden aangesloten op de juiste zenuwen en ziekten in die organen bestrijden. Dit zal geen kleine onderneming zijn. Onderzoekers moeten kunnen identificeren welke zenuwen wat doen voor een orgaan, zodat ze weten waar ze de elektrische lading moeten aanbrengen.
Maar nu al laten bio-elektronische apparaten zien waar medicijnen naartoe gaan:
- Eerder deze maand keurde de Food and Drug Administration (FDA) een apparaat goed dat de zenuwen in de maag stimuleert om zwaarlijvige mensen te helpen afvallen. Het Maestro oplaadbare systeem bestaat uit een kleine schijf, geïmplanteerd onder de huid tegen de ribben, die een elektrische puls genereert. Die pols stuurt signalen die de nervus vagus blokkeren, waardoor de persoon zich vol voelt.
- Vorig jaar gaf de FDA groen licht aan een apparaat dat bij het sleutelbeen was geïmplanteerd en dat de hypoglossale zenuw onder de kin mild schokt. Het is een nieuw soort behandeling voor slaapapneu, de toestand waarin mensen stoppen met ademen tijdens de slaap omdat hun luchtwegen tijdelijk sluiten. De elektrische pulsen zijn ontworpen om de luchtwegen open te houden.
- Meer dan de helft van de patiënten met ernstige reumatoïde artritis in een recent klinisch onderzoek in Amsterdam zei dat hun pijn was verminderd nadat een apparaat in hun nek was geïmplanteerd. Met behulp van een magneet konden de patiënten het apparaat elke dag drie minuten aanzetten. De resulterende elektrische impulsen verminderden het aantal immuuncellen dat naar hun gewrichten reisde, waardoor de ontsteking die pijn veroorzaakt, wordt verlicht.
- Onderzoekers in Duitsland waren in staat om de bloeddruk van ratten met maar liefst 40 procent te verlagen met een apparaat dat zich rond een zenuw in de nek wikkelt. De wetenschappers zeiden dat de bloeddruk daalde binnen vijf seconden nadat de zenuw was gestimuleerd.
- Eind vorig jaar keurde de FDA het eerste draadloze neuromodulatieapparaat goed dat chronische rug- en beenpijn kan helpen verlichten. Het kleine implanteerbare apparaat, slechts enkele centimeters lang, veroorzaakt een reactie waardoor de hersenen specifieke pijnsignalen opnieuw kunnen toewijzen.
