Для Анджелы Вальдес диагноз диабета стал пробуждением. Беспорядок произошел в ее семье, но она не думала, что с ней такое случится. И когда это произошло, она изменила свою диету и физическую активность. Она все делала правильно – почти.
"Я не контролирую свой диабет, как следовало бы," сказал Вальдес. "Теперь у меня намного лучше диета, и я принимаю лекарства, как должен, но уколы пальцами – это борьба для меня. Я только проверяю, плохо ли мне. Если я не чувствую, что у меня высокий уровень сахара в крови, и я принимаю таблетку каждый день, я думаю, что со мной все в порядке. Это действительно плохая мысль, но укол булавки ужасен."
Вальдес – один из 29 миллионов человек, живущих с диабетом в Соединенных Штатах, для которых мониторинг уровня глюкозы в крови (сахара в крови) является неотъемлемым компонентом управления их состоянием. Понимание того, как уровень сахара в крови пациента снижается и снижается с течением времени, может определять схемы приема лекарств и предлагать изменения, которые могут улучшить качество жизни, возможно, даже спасти его.
К сожалению, как и Вальдес, многие пациенты с диабетом не отслеживают уровень глюкозы в крови регулярно. Согласно Эдварду Чао, доктору медицины, доценту клинической медицины Школы медицины Калифорнийского университета в Сан-Диего и врачу VA San Diego Healthcare System, четверть людей, получающих лечение инсулином нечасто или никогда не проверяющих уровень глюкозы в крови. Еще 65 процентов пациентов, принимающих другие лекарства для лечения диабета, проходят тест только раз в месяц или реже.
"Приверженность к лечению хронических заболеваний низкая – около 50 процентов. Диабет не исключение," сказал Чао. "При диабете требуется больше самоконтроля, в том числе использование игл для измерения уровня глюкозы в крови, мониторинг состояния стопы, прием лекарств и регулярные посещения врача. Это намного больше, чем многие другие условия. Нам необходимо внедрить инструмент, который уменьшает дискомфорт или неудобства, чтобы улучшить жизненно важный мониторинг глюкозы."
Введите безыгольный датчик глюкозы, названный датчиком татуировки, который измеряет уровень инсулина через пот на коже. Разработанная исследователями Школы инженерии Калифорнийского университета в Сан-Диего Джейкобс и возглавляемая директором Центра носимых датчиков Калифорнийского университета в Сан-Диего Джозефом Вангом, доктором наук, заведующим кафедрой инженерии SAIC и со-директором Патриком Мерсье, доктором философии, команда разрабатывает пластырь для мониторинга глюкозы. без укола.
"Как и в случае с детской временной татуировкой, вы наносите ее на руку, промокаете водой и удаляете заднюю бумагу," сказал Мерсье, доцент кафедры электротехники и вычислительной техники. "Однако наша татуировка напечатана материалом, содержащим два электрода, которые подают небольшой электрический ток. Это заставляет молекулы глюкозы, которые находятся под кожей, подниматься на поверхность, что позволяет нам измерять уровень сахара в крови. Это безопасно, и вы этого не чувствуете."
Вальдес участвовал в клиническом испытании фазы I, возглавляемом Чао в сотрудничестве с Ван и Мерсье. Исследование ENGAGE проводится в Институте клинических и трансляционных исследований Калифорнийского университета в Сан-Диего Альтмана, где команда проверяет точность датчика татуировки при определении уровня глюкозы по сравнению с традиционным глюкометром.
Участники носят датчик во время голодания, в разное время до пары часов после еды. Для проверки точности уровни глюкозы на датчике будут сравниваться с результатами одновременных измерений глюкозы из пальца.
"Положили датчик мне на плечо, я его вымыл и высушил," сказал Вальдес. "Они сказали, что я должен чувствовать легкое ощущение, когда они подключили электронный глюкометр. Я не. В какой-то момент мне показалось, что на меня приземлился жучок, но это было еле заметно. После первого раунда я сделал перерыв, чтобы поесть и ненадолго поработать за своим столом. Я действовал как обычно. Я вернулся на второй тур и не почувствовал дискомфорта. Я вижу, что ношу это весь день."
В клиническое испытание принимают участие 50 взрослых в возрасте от 18 до 75 лет, страдающих диабетом 1 или 2 типа или диабетом по другим причинам. Диабет 2 типа возникает, когда организм не может производить или становится устойчивым к инсулину – главному регулятору хранения и использования глюкозы. Диабет 1 типа – это аутоиммунное заболевание, которое разрушает секретирующие инсулин бета-клетки поджелудочной железы, в результате чего организм не может вырабатывать инсулин.
Создав неинвазивный, дискретный и удобный для пользователя недорогой продукт, команда Калифорнийского университета в Сан-Диего надеется разрушить барьеры, мешающие пациентам регулярно проверять уровень глюкозы в крови. Мерсье считает, что если татуировки будут производиться в массовом масштабе, их цена может быть равна сегодняшней цене тест-полосок на глюкозу, примерно 1 доллар за одноразовую полоску.
На текущем этапе датчик татуировки обеспечивает одно считывание. В конце концов, Мерсье надеется получить датчик непрерывного действия, который отслеживает уровень глюкозы в течение всего дня.
Постоянные мониторы глюкозы уже существуют. Тем не менее, технология по-прежнему требует введения иглы в брюшную полость каждые несколько дней для измерения глюкозы через интерстициальную жидкость и требует периодической калибровки палочками из пальца.
"Взятие крови неудобно. Никто не любит это делать. Прелесть технологии, которую мы разрабатываем, заключается в том, что это действительно неинвазивный способ измерения глюкозы," сказал Мерсье. "Основная цель нашего исследования – разработать новые технологии, позволяющие контролировать уровень глюкозы без забора крови и, в идеале, измерять ее в течение дня. Предоставляя эту информацию в реальном времени пациентам, они могут управлять своим потреблением сахара и инъекциями инсулина намного лучше, чем с помощью периодических точечных измерений."
В настоящее время для получения самых свежих данных пациенты несколько раз в день прокалывают пальцы. Затем кровь наносится на тест-полоску для определения глюкозы, которую вставляют в портативный глюкометр для анализа уровня глюкозы. Однако собранные данные по-прежнему ограничены. По словам Чао, чтобы лучше понять общее состояние здоровья пациента, более частые тесты – или, что еще лучше, постоянный мониторинг – позволяют получить более полную и подробную картину того, что происходит внутри тела пациента, когда он ест или активен.
"Даже если вы не принимаете инсулин, полезно иметь глюкометр во время быстро меняющихся уровней глюкозы," сказал Чао. "Мы не просто пытаемся предотвратить опасные взлеты и падения. Это немедленная обратная связь. В долгосрочной перспективе это позволяет нам различать закономерности в течение дня, когда человек очень сильно бегает или у него возникают проблемы, когда у него гипогликемия."
Гипогликемия или аномально низкий уровень сахара в крови может быть опасным и требует немедленного лечения. Тяжелый случай может привести к тому, что человек не сможет лечить себя и может привести к судорогам или даже смерти. Диабет является седьмой по значимости причиной смерти в США.S.
Гипергликемия или высокий уровень глюкозы возникают, когда в организме слишком мало инсулина или инсулин не используется должным образом для снижения уровня сахара в крови. При отсутствии лечения гипергликемия имеет более серьезные долгосрочные последствия, включая состояние, называемое кетоацидозом или диабетической комой. Гипергликемия также может увеличить риск диабетических осложнений, таких как сердечный приступ, инсульт, периферическое заболевание предсердий, слепота, заболевание почек и т. Д.
"Бывают моменты, когда люди замечают, что при низком уровне глюкозы. Они могут чувствовать себя потными, дрожащими или раздражительными," сказал Чао. "Но некоторые люди могут не распознать, что у них гипогликемия. Люди с высоким уровнем сахара в крови могут не чувствовать себя иначе и не знать, что у них высокий уровень сахара. Это страшно. Вот где постоянный глюкометр будет очень полезен и спасет жизнь."