Nowe osiągnięcia w technologii odczytu glukozy dla osób cierpiących na cukrzycę.
Glukometry: Co nas czeka na horyzoncie?
Soczewki kontaktowe, tatuaże, światło podczerwone i inteligentne czujniki będą wykrywać poziom glukozy w "bezuczuciowej" przyszłości.
Przez Jeanie Lerche Davis Recenzja medyczna: Charlotte E. Grayson Mathis, MD Od lekarza Archiwum
Jeśli chorujesz na cukrzycę, regularne badanie stężenia glukozy (cukru) we krwi jest nieodłącznym elementem życia. A uzyskanie tak ważnego poziomu glukozy stało się łatwiejsze. Dzisiejsze glukometry są bardziej czułe i wymagają mniejszej ilości krwi, co prawdopodobnie wiąże się z mniejszym bólem. Ten postęp jest bardzo ważny dla osób chorych na cukrzycę. Ale czy to "bolenie" kiedykolwiek zniknie?
Naukowcy ciężko pracują - opracowują specjalne soczewki kontaktowe, fluorescencyjne "tatuaże", urządzenia na podczerwień i inteligentne czujniki do rozszyfrowywania poziomu glukozy - a ich celem jest to, by "nie bolało". W niektórych przypadkach nie są wymagane żadne badania krwi - co najwyżej jedno ukłucie.
Dr Guenther Boden, ordynator oddziału endokrynologii w Temple University School of Medicine, obserwował rozwój tej dziedziny w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat.
"Biograf GlucoWatch wydawał się być odpowiedzią" - mówi Boden lekarzowi. "Spodnia strona zegarka ma membranę, która może zasysać płyn śródmiąższowy przez skórę; niejako wydobywać 'sok' ze skóry. A to właśnie jest potrzebne do pomiaru glukozy; trzeba pobrać trochę płynu ustrojowego". Wydaje się, że ta technologia działa. Jednak u niektórych osób podrażnienie skóry stanowiło problem".
Audrey Finkelstein, rzeczniczka Animas Corporation, producenta produktu, twierdzi, że problem ten jest obecnie rozwiązywany. "Obecnie pracujemy nad Biografem III, który będzie łączył Biograf z maleńkimi mikroigłami, które będą pobierać płyn, aby zapewnić lepszą próbkę krwi niż jest to możliwe przy użyciu innych technologii. Pozwoli to również na znaczne zmniejszenie lub nawet wyeliminowanie podrażnień skóry".
Produkty takie jak GlucoWatch dobrze sprawdzają się w ostrzeganiu pacjentów o zbliżającym się niebezpieczeństwie - jest to szczególnie potrzebne w godzinach snu. "To niebezpieczne, że ludzie kupują taki produkt, myśląc, że nie będą już musieli pobierać krwi z palca (...). Po prostu nie można zastąpić badania palcem, jeśli chce się być bezpiecznym i zdrowym" - mówi lekarzowi Finkelstein.
Innym urządzeniem, które śledzi trendy stężenia glukozy, jest urządzenie do ciągłego monitorowania glukozy "Guardian" firmy Medtronic, które zostało zatwierdzone przez FDA w lutym 2004 roku. To urządzenie nie jest zbyt przyjazne dla pacjenta, mówi Boden. Dostarcza ono danych, które mogą być pobierane przez lekarzy, co umożliwia monitorowanie 72-godzinnych trendów stężenia glukozy. Pacjenci nie otrzymują jednak żadnych natychmiastowych odczytów. Ponadto pomiary dokonywane w godzinach nocnych były niedokładne. Firma Medtronic "bardzo ciężko pracuje nad rozwiązaniem tego problemu" - mówi lekarzowi Boden.
Deanne McLaughlin z firmy Medtronic Diabetes twierdzi, że udoskonalona wersja tego urządzenia jest obecnie w fazie badań klinicznych w Europie. Ciągłe monitorowanie poziomu glukozy "pozwoliło pacjentom lepiej zrozumieć wpływ ich leczenia, diety i poziomu aktywności na poziom glukozy" - mówi McLaughlin lekarzowi. Jeśli chodzi o udoskonalone urządzenie, "jesteśmy bardzo podekscytowani odczytami w czasie rzeczywistym i możliwością ... pomocy pacjentom w poprawie kontroli poziomu cukru we krwi".
Poza tym "tak naprawdę wciąż jesteśmy na etapie wytykania palcami" - mówi Boden lekarzowi. "Istnieje milion różnych urządzeń do pomiaru krwi, które są coraz lepsze. Największy postęp polega na tym, że nowe typy urządzeń zużywają znacznie mniej krwi. Oznacza to, że nie trzeba nakłuwać palca - można nakłuć dolną część ramienia, gdzie nie boli. Czujniki bólu w ramieniu są bardzo oddalone od siebie, podczas gdy w opuszku palca są one bardzo gęsto rozmieszczone. To jest największa różnica".
Jeśli chodzi o nowe mierniki, które są w trakcie opracowywania, jury jeszcze nie zdecydowało. Oto kilka, które zwróciły naszą uwagę.
Zobacz to w swoich oczach
Podobnie jak pierścienie nastroju z lat 70-tych, Twoje soczewki kontaktowe mogą kiedyś odzwierciedlać Twój poziom glukozy. Wystarczy jedno spojrzenie w lustro, aby przekonać się, czy nie masz kłopotów.
Ta otwierająca oczy innowacja jest wynikiem 20-letniego projektu prowadzonego przez doktora Sanforda Ashera, profesora chemii z Centrum Medycznego Uniwersytetu w Pittsburghu. "Robimy ogromne postępy" - mówi doktor Asher. "Spodziewamy się, że w ciągu kolejnego roku będziemy mogli złożyć wniosek do FDA. Nie jesteśmy pewni, jak szeroko zakrojone będą musiały być próby kliniczne, biorąc pod uwagę doświadczenia z miękkimi soczewkami kontaktowymi."
Oto jak to działa: Cienki plastikowy czujnik jest wbudowany w typową miękką soczewkę kontaktową - taką, którą wymienia się co tydzień, wyjaśnia Asher. Czujnik wykrywa ilość glukozy we łzach - i odpowiednio zmienia kolor. Na oku czujnik pojawia się jako wąski kolorowy półksiężyc w dolnej części tęczówki, poniżej źrenicy - w odcieniu zieleni (normalny), błękitu (hipoglikemia - niski poziom cukru we krwi) lub fioletu (bardzo wysoka hipoglikemia). Inne kolory odzwierciedlają wysoki poziom cukru we krwi, czyli hiperglikemię.
Grupa badawcza Ashera przeprowadziła "ostateczne badanie potwierdzające, że łzy mogą stanowić dokładny pomiar poziomu glukozy w organizmie" - mówi doktor. Było to nie lada wyzwanie, ponieważ łzy powstałe w wyniku jakiegokolwiek stresującego bodźca zawierają wyższą niż normalnie ilość glukozy. "Jeśli doprowadzę cię do płaczu, twoje łzy będą słodsze niż normalnie" - mówi Asher. Jego grupa badawcza pokonała tę przeszkodę, opracowując własną innowacyjną metodę pozyskiwania wystarczającej ilości normalnych łez do badań.
Być może opracowany zostanie monitor Palm Pilot lub specjalne lusterko, które pomoże pacjentom określić dokładny poziom glukozy. "Nie jest konieczne nakłuwanie palca" - mówi Asher lekarzom. "W rzeczywistości jest to dokładniejsze niż nakłuwanie palców, ponieważ monitorowanie jest ciągłe... kolor zmienia się, dając znać, czy pacjent zmierza w kierunku hipoglikemii lub hiperglikemii".
Świecący w ciemności tatuaż
Tatuaże stały się inspiracją dla kolejnego nowatorskiego urządzenia. Pomysł: Zamiast umieszczać pod skórą cząsteczki tuszu, dlaczego nie umieścić pod nią perełek, które świeciłyby w różny sposób w zależności od zmian poziomu glukozy w organizmie?
Na Uniwersytecie Texas A&M w College Station inżynierowie i chemicy opracowali fluorescencyjne kolorowe kulki, które właśnie to robią - świecą różnie w zależności od zmian poziomu glukozy we krwi, wyjaśnia Gerard Cote, profesor inżynierii biomedycznej.
Kulki znajdują się w bardzo cienkiej osłonce przypominającej włoski. Ta otoczka jest umieszczana poniżej poziomu skóry. Gdy dioda LED (w zegarku na rękę) świeci na ten obszar skóry, kulki świecą - ich kolor wskazuje poziom glukozy. Monitor LED rejestruje również dokładną wartość glukozy. W przypadku zbliżającej się hipoglikemii rozlega się alarm.
Dzieciom podoba się ta koncepcja. Jest to niewątpliwie "fajny czynnik", mówi lekarz. "Dzieci wstydziły się sprawdzać poziom glukozy przy kolegach. Teraz dzieci mówią mi: "Zrób mi tatuaż!". Jedna uwaga: ten "tatuaż" nie pozostawia "prawdziwego" tatuażu, takiego jak motyl czy serce - dzieci będą musiały zrobić go sobie gdzie indziej.
Dla tych, którzy mogą mieć problemy z poziomem cukru we krwi w nocy, monitor świecący w dzień będzie pomocny w dokonywaniu szybkich odczytów w ciemności. "Często zdarza się, że to partner budzi je, bo się pocą i muszą wziąć tabletkę (na podniesienie poziomu cukru we krwi). Dzięki temu monitorowi LED mogą go wyjąć i odczytać poziom glukozy w dowolnym momencie w nocy" - wyjaśnia. Dodaje, że dzięki temu implantowi nie ma potrzeby nakłuwania palców.
Cote oczekuje na przyznanie grantu NIH. "Jeśli go zdobędziemy, będziemy mogli przystąpić do badań na zwierzętach. Do testów na ludziach pozostało nam jeszcze kilka lat" - mówi.
Świeć światłem (podczerwonym)
Wiązka światła podczerwonego dosłownie rzuca światło na poziom glukozy. Kilku konstruktorów testuje urządzenia, które świecą na skórę światłem w bliskiej podczerwieni. Część światła jest pochłaniana przez tłuszcz i białka znajdujące się w tkankach organizmu. Światło, które nie jest pochłaniane - i zawarte w nim informacje - jest odbijane z powrotem do odbiornika, który podaje wartość stężenia glukozy we krwi.
Dr Stephen Monfre z firmy Sensys Medical w Chandler (Ariz.) opracował jedno z takich urządzeń, które zostało już udoskonalone w wyniku wielu prób klinicznych. Urządzenie na podczerwień jest "mniej więcej wielkości przenośnego laptopa" - mówi doktor Monfre. Aby go użyć, należy przytrzymać "głowicę czujnika" na przedramieniu, która emituje światło podczerwone do laptopa w celu analizy - aby podać poziom glukozy.
Jego firma przygotowuje urządzenie do badań klinicznych. "Mamy nadzieję, że na początku 2006 roku trafi do FDA" - mówi Monfre. Obecnie urządzenie wymaga jednego nakłucia palca dziennie, aby mogło zostać skalibrowane. "Myślimy, że w dłuższej perspektywie uda się to wyeliminować, ale wymaga to dalszych badań i większych nakładów finansowych, a o fundusze jest trudno".
Czujniki opowiadają historię
Dużą popularnością cieszą się również czujniki - czujniki, które zapewniają ciągłe, 24-godzinne monitorowanie stężenia glukozy. Kilka firm walczy o wyprodukowanie najlepszego z tych czujników. W każdym z nich czujnik jest noszony na ciele (jak jednorazowy plaster) i może "odczytywać" poziom glukozy w organizmie. Następnie przesyła informacje do odbiornika, który nosi się przy sobie lub zakłada na pasek. W większości przypadków, gdy poziom glukozy jest zbyt niski lub zbyt wysoki, włącza się alarm.
Plastry nie są podobne do plastrów antynikotynowych, które można odkleić i przykleić. Każdy z nich wymaga pewnego rodzaju przygotowania skóry - zazwyczaj sensor musi być umieszczony pod skórą. Aby skalibrować te nowe monitory, pacjenci nadal muszą wykonywać test obciążenia glukozą przez nakłuwanie palca, ale już tylko dwa lub więcej razy dziennie.
Wersja firmy Abbott Laboratories, nazwana Freestyle Navigator, jest obecnie analizowana przez FDA i ma się ukazać w 2006 r., mówi Tama Donaldson, rzeczniczka firmy. "Zakończyliśmy badania kliniczne i w tym roku rozpoczniemy kolejne".
Firma Sontra Medical Corporation posiada urządzenie do ciągłego monitorowania, które działa za pomocą ultradźwięków. Codziennie rano na niewielki obszar skóry, który został wcześniej przygotowany za pomocą urządzenia Skin Permeation Device, naklejany jest plaster. Plaster przesyła ultradźwięki do płynów ustrojowych w celu monitorowania poziomu glukozy.
Sean Moran, dyrektor finansowy firmy Sontra, poinformował, że szpitalne oddziały intensywnej opieki medycznej otrzymają urządzenie w 2007 roku, a urządzenia do użytku domowego będą dostępne w 2008 roku. "Ze względu na poziom przepuszczalności skóry, odczyt jest dokonywany co sekundę, co zapewnia większą dokładność" - mówi lekarzowi. Do kalibracji urządzenia potrzebne jest jedno nakłucie palca dziennie.
δ 20 czerwca 2005 r.
