SANTA CRUZ, CA - Santa Cruz Kaliforniya Universitetinin tədqiqatçıları diabet xəstələri və xəstəxanaya yerləşdirilən xəstələrdə qlükoza səviyyələrinin davamlı monitorinqini təmin etmək üçün istifadə edilə bilən yeni optik qlükoza sensoru hazırlayıblar. Bu yaxınlarda dərc edilmiş tədqiqatlar göstərdi ki, sensor fizioloji şəraitdə qlükozanı aşkarlayır və qlükoza konsentrasiyasındakı dəyişikliklərə cavab olaraq intensivliyi dəyişən geri dönən flüoresan siqnal verir.
UCSC-nin kimya və biokimya professoru Bakthan Singaram, qonaq alim Rich Wessling və bir neçə aspirantla birlikdə son dörd il ərzində qlükoza sensoru üzərində işləyir. Komandanın son nəticələri dekabr ayında beynəlxalq Angewandte Chemie jurnalında dərc edilib.
"Optik qlükoza sensorumuzun davamlı qlükoza monitorinqi üçün etibarlı cihazda istifadə edilməsi perspektivləri bizi çox həyəcanlandırır," Sinqaram bildirib.
Şəkərli diabet bədənin hüceyrələrinə qlükozanın daxil olmasına və enerji üçün saxlanmasına və ya istifadə edilməsinə imkan verən hormon olan insulinin istehsalına və ya ona cavab vermə qabiliyyətinə təsir edən xroniki xəstəlikdir. Bir çox diabet xəstələri insulin inyeksiyalarına ehtiyac duyurlar və hamısı qan qlükoza səviyyələrini diqqətlə izləməli və idarə etməlidirlər. Milyonlarla diabet xəstəsi üçün bu, gündə bir neçə dəfə qan çəkmək deməkdir, adətən barmaqların sancmasından. Lakin qlükoza səviyyələri gün ərzində geniş şəkildə dəyişə bilər, bu da qlükoza səviyyələrinə optimal nəzarət üçün qan testlərinin nə vaxt aparılacağını bilmək çətinləşdirir.
Qan qlükoza səviyyəsinin davamlı monitorinqini təmin edə bilən cihaz, məhdud müvəffəqiyyətlə on ildən artıqdır ki, bir çox tədqiqat qrupu tərəfindən həvəslə axtarılır. Sinqaram diabet xəstələri üçün məhsullar istehsal edən Santa Cruz şirkətinin Palco Labs qurucusu Paul Levinin təklifi ilə qlükoza sensoru hazırlamaq üçün işə başladı. Palco optik qlükoza sensoru üzrə tədqiqatın ilk iki ilini maliyyələşdirdi, lakin sonda dəstəyi davam etdirə bilmədi.
"Palco Labs-ın dəstəyi bizi büdrədiyimiz və bunu necə edəcəyimizi anlamağa çalışdığımız ilk mərhələlərdən keçirdi" dedi Wessling.
Singaramın qrupu indi optik qlükoza sensoru əsasında məhsullar xəttini inkişaf etdirən yerli şirkət olan Glumetrics MMC ilə əməkdaşlıq edir. Glumetrics UCSC-də kimya və biokimya professoru, lakin Singaramın tədqiqat qrupunun üzvü olmayan Todd Wipke tərəfindən yaradılmışdır.
"Mən bunun yaxşı bir layihə olduğunu düşündüm və onu götürmək və tətbiqləri inkişaf etdirmək üçün bir qrup investor və idarəetmə qrupunu bir araya gətirə biləcəyimi görmək istədim" dedi. Glumetrics.
Optik qlükoza sensoru "nazik təbəqəli hidrogeldə" hərəkətsizləşdirilmiş flüoresan kimyəvi kompleksdən ibarətdir. Yumşaq kontakt linzaların istehsalı üçün istifadə edilənə bənzər biouyğun polimer olan hidrogel qlükoza keçiricidir. Sensor sistemi iki komponentdən ibarətdir: flüoresan boya və qlükozaya cavab verən "söndürən". Qlükoza olmadıqda söndürücü boyaya bağlanır və flüoresansiyanın qarşısını alır, qlükozanın söndürücü ilə qarşılıqlı təsiri isə kompleksin dissosiasiyasına və flüoresansın artmasına səbəb olur.
Singaram komandası sensoru axın hüceyrəsinə quraşdıraraq və hüceyrədə müxtəlif konsentrasiyalarda qlükoza olan məhlulu dövriyyəyə buraxaraq sınaqdan keçirib. Nəticələr göstərdi ki, sistem fizioloji şəraitdə işləyə bilən davamlı qlükoza monitoru kimi fəaliyyət göstərir. Sinqaram bildirib ki, sensor diabet xəstəsində baş verə biləcək qlükoza səviyyələrinin tam diapazonunda əla qlükoza reaksiyasını göstərir.
"Bu, nazik təbəqəli hidrojel ilə qlükozanın geri çevrilə bilən optik tədqiqini göstərən ilk sistemdir. Biz sensoru davamlı qlükoza monitorunun işləməli olduğu fizioloji şəraitə mümkün qədər yaxın olan şəraitdə sınaqdan keçirdik. işlədir, " dedi.
Singaram və Wessling-dən əlavə, son məqalənin müəllifləri arasında Scripps Araşdırma İnstitutunda postdoktorluq tədqiqatçısı olan Jeff Suri və aspirantlar David Cordes və Frank Cappuccio var.
Tədqiqatçılar həmçinin hidrogeli optik lifin ucuna tətbiq edərək, qlükoza sensorundan gələn siqnalın optik lif vasitəsilə ötürülməsinə şərait yaradıblar.
Satılan məhsul verməyə ən yaxın olan bu texnologiyanın tətbiqi xəstəxanaya yerləşdirilən xəstələrdə qan qlükoza səviyyəsini izləmək üçün GluCath adlı kateter cihazıdır, Wipke dedi. Reanimasiya şöbələrində olan xəstələrdə və venadaxili qlükoza damcıları ilə qidalanan digər xəstələrdə qlükoza səviyyəsi mütəmadi olaraq izlənilməlidir. Tədqiqatlar göstərdi ki, qanda qlükoza səviyyəsinə ciddi nəzarət ICU xəstələrinin ölümünü əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər, lakin hazırda bunun yeganə yolu analiz üçün tez-tez qan nümunələri götürməkdir, bu, xəstə üçün ağrılıdır və xəstəxana üçün bahalıdır.
"GluCath kateteri qan damarına daxil edilir və davamlı göstərici verir və qlükoza səviyyəsi çox yüksək və ya çox aşağı olarsa, həyəcan siqnalı verə bilər. GluCath ağrıları az altmalı, xərcləri az altmalı və ölümləri az altmalıdır, " Wipke dedi.
Şəkər xəstələri üçün implantasiya edilə bilən qlükoza monitoru boru kəmərindəki növbəti məhsuldur, dedi. Digər şirkətlər diabet xəstələri üçün davamlı qlükoza monitorları hazırlamaq üçün müxtəlif texnologiyalardan istifadə ediblər, lakin hazırda bazarda standart qan testləri əvəzinə istifadə ediləcək qədər effektiv heç nə yoxdur.
"İllər boyu davam edən intensiv tədqiqat və inkişafdan sonra belə, çox məhdud müvəffəqiyyətlə hər bir ağlabatan aşkarlama metodu tədqiq edilib," Sinqaram bildirib.
Singaram-ın sensor sistemində qlükoza söndürücü molekula əlavə olunmuş bor turşusu komponentinə geri dönən şəkildə bağlanaraq flüoresan siqnalı modullaşdırır. Sinqaramın komandası flüoresan boya (anion piranin sulfanamid monomeri) və söndürücü (bor turşusu funksional qrupu əlavə edilmiş benzil viologen) dizayn etmişdir. Floresensiya LED-dən gələn işıqla stimullaşdırılır və asanlıqla ölçülə bilər, çünki o, LED işığından fərqli dalğa uzunluğunda baş verir.
"Bu texnologiya işləyən optik qlükoza sensoru üçün bütün tələbləri ödəyir - o, qanda və ya suda fizioloji pH diapazonunda işləyir, LED işığı ilə stimullaşdırıla bilər, reaksiya müddəti çox sürətlidir və birləşmələr sabitdir və zamanla deqradasiyaya uğramır," Wipke dedi.
İnplantasiya edilə bilən cihaz üçün ən böyük problemlərdən biri bədənin hər hansı yad cismi əhatə etmə meylidir. İnkapsulyasiya qlükozanın sensora çatma qabiliyyətinə təsir göstərə bilər. Bununla belə, bu problemin öhdəsindən gəlmək mümkün olarsa, implantasiya edilə bilən qlükoza monitoru süni mədə altı vəzinin inkişafında həlledici "itkin halqa"nı təmin edər.
Şəkərli diabet xəstələrinin özlərinə inyeksiya etmək əvəzinə insulin dozalarını çatdırmaq üçün istifadə edə biləcəkləri insulin nasosları artıq mövcuddur. Konseptual olaraq, ən azı, süni mədə altı vəzi, sadəcə olaraq, sağlam qan qlükoza səviyyələrini saxlamaq üçün müvafiq insulin dozalarını çatdırmaq üçün proqramlaşdırılmış insulin nasosuna qoşulmuş davamlı qlükoza monitorudur.
"Bu, bir çox insanın ardınca getdiyi müqəddəs yoldur. O, diabeti sağ altmayacaq, lakin xəstəliyin idarə olunmasını xeyli asanlaşdıracaq", - Sinqaram bildirib.
Singaram-ın qlükoza sensoru ilə bağlı tədqiqatı Glumetrics ilə əməkdaşlıqda UC-nin BioStar Discovery Grant proqramı tərəfindən maliyyələşdirilir.
"Universitetdən bunu kommersiyalaşdıra bilən şirkətə uğurlu texnologiya transferinin gözəl nümunəsidir" dedi Wipke."Əməkdaşlıq tədqiqatın inkişaf etməsinə və universitetdə aspirant təhsilini dəstəkləməsinə imkan yaratdı və bu, Santa Cruz bölgəsində yeni bir şirkətin fəaliyyətə başlamasına imkan verdi."
Glumetrics, Marinadakı UC Monterey Bay Təhsil, Elm və Texnologiya (MBEST) Mərkəzində yerləşir və burada UCSC, ABŞ-dakı təhsil və tədqiqat institutları ilə strateji tərəfdaşlıqlar vasitəsilə yüksək texnologiyalı biznes icmasının yaradılmasına kömək edir. Monterey Körfəz Bölgəsi.
