Bagaimana Alat Pemantauan Glukosa Berkuasa Sendiri Boleh Membantu Orang Dengan Diabetes

Bagaimana Alat Pemantauan Glukosa Berkuasa Sendiri Boleh Membantu Orang Dengan Diabetes
Orang yang menghidap kencing manis mesti memantau tahap glukosa mereka sepanjang hari, tetapi berbuat demikian adalah satu cabaran.
sirtavelalot / Shutterstock.com

Diabetes adalah penyebab utama ketujuh kematian di Amerika Syarikat, dengan kira-kira 30.3 juta orang dewasa mempunyai penyakit. Satu di kalangan dewasa 4 Tidak tahu dia menghidap kencing manis.

Di samping itu, 84.1 juta orang dewasa mempunyai prediabetes - keadaan dengan paras gula darah tinggi - dan 90 peratus daripada mereka tidak tahu mereka memilikinya. Oleh itu tol hanya berkemungkinan akan bertambah buruk.

Untuk mengelakkan komplikasi yang mengancam nyawa yang timbul daripada diabetes, sangat penting bagi mereka yang menghidap kencing manis mengekalkan tahap glukosa darah mereka dalam lingkungan yang selamat. Itu sudah lama menjadi cabaran yang sukar, bagaimanapun, kerana ia telah sukar untuk memonitor tahap glukosa.

Saya seorang ahli kimia, jurutera kimia dan komputer yang telah membangun dan menjalankan penyelidikan mengenai kemungkinan sistem pemantauan yang berkuasa sendiri. Ini biosensor glukosa menukar tenaga biokimia yang tersimpan dalam glukosa darah - dengan kata lain, dari tubuh seseorang - kepada kuasa elektrik untuk menjalankan peranti ini.

Semua tentang metabolisme gula

Diabetes memberi kesan bagaimana tubuh memecah makanan yang kita makan menjadi gula. Ini gula, atau glukosa, dilepaskan ke dalam aliran darah kita. Sebagai tindak balas, pankreas menghasilkan hormon yang dipanggil insulin yang membolehkan sel-sel badan mengambil gula dari darah untuk digunakan sebagai tenaga.

Sekiranya anda menghidap diabetes, badan anda sama ada tidak membuat insulin yang mencukupi, seperti diabetis Jenis 1, atau ia tidak boleh menggunakan insulin yang ia lakukan dan juga untuk mengekalkan metabolisme gula darah yang sihat. Yang terakhir dipanggil diabetes jenis 2. Apabila tidak ada insulin yang mencukupi, atau sel berhenti bertindak balas terhadap insulin, terlalu banyak gula tetap di dalam aliran darah anda. Ini boleh membawa kepada komplikasi yang serius.

Penyimpanan gula dalam darah pada tahap yang selamat adalah strategi utama untuk menguruskan diabetes dan mencegah perkembangan penyakit. Kajian telah menunjukkan bahawa orang ramai dalam program kawalan intensif yang mengekalkan kadar glukosa darahnya hampir normal kurang komplikasi daripada orang yang secara rutin mengekalkan paras gula darah yang lebih tinggi. Mengenai 63.6 peratus orang dewasa melakukan pemantauan sendiri glukosa darah setiap hari.

Walau bagaimanapun, mengekalkan tahap glukosa darah jauh lebih sukar daripada bunyi itu. Ia memerlukan orang ramai memberi perhatian kepada jumlah karbohidrat yang mereka makan dan bahawa mereka Uji gula darah dengan jari telunjuk sepanjang hari. Ramai juga perlu mengira dos insulin dan menyuntik diri dengan insulin.

Mencapai sasaran kawalan glukosa amat sukar kerana turun naik dari diet. Kebanyakan orang tidak dapat mengekalkan ketat mengawal glukosa darah mereka.

Dan, penyakit ini boleh berkembang walaupun seseorang mengikuti cadangan doktor untuk mengekalkan lebih banyak glukosa darah. Dalam usaha untuk mengekalkan kadar gula darah rendah, sesetengahnya dengan diabetes tidak sengaja meletakkan diri mereka pada peningkatan risiko untuk tahap glukosa darah yang sangat rendah, atau hypoglycemia, keadaan yang mengancam nyawa. Ini turun naik dari tahap tinggi ke tahap rendah menjadi penghalang kepada orang yang menghidap kencing manis, kerana mereka tidak digalakkan. Kajian telah mencadangkan bahawa sesetengah orang memilih berhenti menyelenggara kawalan glukosa darah yang ketat sebagai hasilnya. Keputusan ini seterusnya pemantauan glukosa darah yang tidak mencukupi dan pilihan yang tidak sihat.

Keadaan ini semakin teruk kerana pensampelan darah agak jarang berlaku sepanjang hari - sedikit sebanyak empat kali - berbanding dengan banyak perubahan dalam glukosa darah yang berlaku sepanjang hari. Juga, paras glukosa bergantung kepada program ubat serta keadaan individu. Pensambilan darah hanya menyediakan rekod glukosa darah diskret, apabila rekod glukosa darah berterusan memberikan maklumat yang terbaik.

Peranti boleh membantu, tetapi mereka tidak sempurna

Sistem pemantauan glukosa membantu banyak orang yang menghidap kencing manis, tetapi mereka belum digunakan secara meluas. (bagaimana alat pengawasan glukosa berkuasa diri dapat membantu orang yang menghidap diabetes)
Sistem pemantauan glukosa membantu banyak orang yang menghidap kencing manis, tetapi mereka belum digunakan secara meluas.
Gambar Perniagaan Monyet / Shutterstock.com

Kajian telah menunjukkan bahawa penggunaan peranti yang dapat memantau kadar glukosa secara berterusan boleh dijawab. Sistem pemantauan glukosa berterusan ini mengambil pengukuran yang berulang, biasanya setiap lima minit, gula darah dan cecair biologi yang mengelilingi sel. Ini membolehkan pengawasan yang rapat dan pembetulan tahap glukosa darah yang bermasalah. Oleh itu, sistem ini boleh mengurangkan risiko komplikasi berkaitan diabetes.

Mereka yang menghidap kencing manis boleh memakai salah satu monitor ini dalam beberapa bidang tubuh mereka, seperti di sekitar perut, dan belakang lengan dan kaki. Tetapi, setakat ini, hanya sebilangan kecil sebilangan kecil orang memakai mereka kerana peranti ini tidak sempurna. Orang masih perlu menguji tahap glukosa empat kali sehari menggunakan ujian tikus jari. Di samping itu, masa tindak balas peranti adalah lambat, dan mereka sering tidak tepat. Dan orang biasanya harus memakai alat pemantauan dan memasukkannya semula di bawah kulit setiap tujuh hari. Di samping itu, dalam ujian rawak, pemantauan berterusan tidak disambungkan kualiti kehidupan yang lebih baik.

Juga, satu percubaan klinikal baru-baru ini mendapati bahawa monitor berterusan tidak dapat mengesan hipoglikemia untuk mengurangkan kejadian beberapa kejadian hipoglisemia teruk yang berlaku pada pesakit dengan Taipkan diabetes 1.

Masa depan bebas daripada jarum jari?

Salah satu daripada penyelesaian boleh menjadi peranti implan berkuasa diri sepenuhnya tanpa komponen kulit dipasang yang kurang menonjol dan memudahkan beban pengguna. Sistem pemantauan glukosa berkuasa sendiri ini adalah generasi monitor glukosa yang seterusnya yang dapat mengurangkan rintangan kepada penggunaan monitor glukosa berterusan dan pematuhan. Mereka mengesan paras gula darah dan menyampaikan insulin jika seseorang memerlukannya.

Di makmal kami, kami sedang membangunkan 4-milimeter berkuasa sendiri, oleh peranti 4-milimeter. Ia menjana kuasa elektrik dengan menukar tenaga kimia yang disimpan dalam gula darah seseorang dan berfungsi sama dengan bateri. Ia menggunakan protein yang dilekatkan pada dua wayar yang secara selektif mengambil glukosa dan oksigen dalam darah kita untuk menghasilkan elektron yang mengalir melalui sistem. Aliran elektron menjana generasi semasa. Produk semasa yang dijana dan perbezaan voltan antara kedua-dua wayar menyebabkan pengeluaran kuasa elektrik. Kuasa elektrik ini berkadar terus dengan kepekatan gula darah. Dan dengan itu, ia boleh digunakan untuk rasa gula darah secara cepat dengan faedah tambahan untuk bertindak balas terhadap kelainan pada kadar gula dalam darah.

Perkara penting mengenai platform kami ialah ia tidak memerlukan bateri. Kuasa elektrik yang dihasilkan boleh digunakan untuk menggerakkan pam insulin yang dapat diimplan, dengan itu membolehkan kami untuk menjana kuasa secara serentak untuk memantau glukosa dan menyampaikan insulin ke tapak sasaran di badan untuk meningkatkan hasil kesihatan pesakit.

Persoalannya ialah sama ada idea "gelung pankreas buatan tertutup" ini boleh diubah menjadi kenyataan. Cabaran yang paling penting ialah reka bentuk kejuruteraan yang diperlukan untuk pankreas buatan untuk memindahkan peranti dari bangku ke klinik dan ke dalam badan, di mana pesakit akan mendapat manfaat daripada pankreas buatan automatik sepenuhnya yang tidak memerlukan intervensi pengguna.

Saya optimis bahawa mungkin datang satu hari apabila peranti sedemikian boleh mengautomasikan sepenuhnya kawalan glukosa darah, menyediakan pemantauan glukosa berterusan dan penghantaran terapeutik tanpa sebarang campur tangan daripada pesakit. Ini akan meningkatkan pengurusan diabetes dan membolehkan penciptaan dunia di mana kuasa manusia dapat mengekalkan kehidupan manusia.Perbualan

Tentang Pengarang

Gymama Slaughter, Pengarah Eksekutif, Frank Reidy Research Centre for Bioelectrics, Old Dominion University

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.

Buku-buku yang berkaitan

{amazonWS: searchindex = Books; keywords = Glucose-Monitoring; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

ikuti InnerSelf pada

icon-facebooktwitter-iconrss-icon

Dapatkan Yang Terbaru Dengan E-mel

{Emailcloak = mati}