Type 1-diabetespatiënten kunnen op een dag hun bloedglucosespiegels controleren en zelfs hun insuline-infusies regelen via een transparante sensor op een contactlens, suggereert een nieuwe studie van de Oregon State University.

De sensor maakt gebruik van een nanogestructureerde transistor - in het bijzonder een amorfe indium-galliumoxide-veldeffecttransistor, of IGZO FET – die subtiele glucoseveranderingen in fysiologische bufferoplossingen kan detecteren, zoals het traanvocht in de ogen.

diabetes type 1, voorheen bekend als jeugddiabetes, kan leiden tot ernstige gezondheidscomplicaties, tenzij de glucosespiegels zorgvuldig worden gecontroleerd. Problemen kunnen zijn:retinopathie, blindheid, neuropathie, nier- en hartziekte.

Onderzoekers van het OSU College of Engineering zeggen dat sensoren die ze hebben gefabriceerd met behulp van de IGZO FET realtime glucose-informatie kunnen verzenden naar een draagbare pomp die de hormonen levert die nodig zijn om de bloedsuikerspiegel te reguleren:insuline en glucagon.

De sensor en pomp zouden, in werkelijkheid, fungeren als een kunstmatige alvleesklier.

"We hebben volledig transparante sensoren die werken, " zei Greg Herman, een OSU-professor chemische technologie en corresponderende auteur van deze studie. "Wat we nu willen doen, is het communicatieaspect volledig ontwikkelen, en we willen de hele contactlens gebruiken als onroerend goed voor detectie- en communicatie-elektronica.

"We kunnen een reeks sensoren in de lens integreren en ook testen op andere dingen:stresshormonen, urinezuur, drukmeting voor glaucoom, en dingen zoals dat. We kunnen veel verbindingen in tranen volgen - en aangezien de sensor transparant is, het belemmert het zicht niet; er is meer onroerend goed beschikbaar voor detectie op de contactlens."

De FET is dicht opeengepakt, zeshoekig, nanogestructureerd netwerk is het resultaat van complementaire patroontechnieken die het potentieel hebben voor goedkope fabricage. Die technieken omvatten colloïdale nanolithografie en elektrohydrodynamisch printen, of e-jet, wat een beetje lijkt op een inkjetprinter die veel fijnere druppelgroottes maakt en werkt met biologische materialen in plaats van inkt.

De bevindingen van postdoctoraal wetenschapper Xiaosong Du, gastwetenschapper Yajuan Li en, Herman zijn onlangs online gepubliceerd in het tijdschrift nanoschaal . De Juvenile Diabetes Research Foundation verstrekte primaire financiering voor het onderzoek.

Google heeft gewerkt aan een contactlens voor glucosemonitoring, maar de versie ervan is niet volledig transparant.

"Het is een amperometrische sensor en je kunt de chips zien - dat betekent dat hij aan de zijkant van de contactlens moet zitten, Herman zei. "Een ander probleem is dat het signaal afhankelijk is van de grootte van de sensor en je kunt het alleen zo klein maken, anders krijg je geen bruikbaar signaal. Met een FET-sensor, je kunt het zelfs kleiner maken en het uitgangssignaal verbeteren door dit te doen."

Dit onderzoek bouwt voort op eerder werk van Herman en andere OSU-ingenieurs die een glucosesensor ontwikkelden die om een ​​katheter kon worden gewikkeld, zoals een die wordt gebruikt om insuline via een pomp toe te dienen.

"Veel type 1 diabetici dragen geen pomp, Herman zei. "Velen redden het nog steeds met bloeddruppels op glucosestrips, dan met behulp van zelfinjectie. Zelfs met de contactlens, iemand zou nog steeds zijn diabetes kunnen beheersen met zelfinjectie. De sensor kan communiceren met je telefoon om je te waarschuwen als je glucose te hoog of te laag was."

De transparante FET-sensoren, Herman zei, uiteindelijk kan worden gebruikt voor het opsporen van kanker, door karakteristieke biomarkers van kankerrisico te detecteren. Hun hoge gevoeligheid kan ook dingen meten zoals hartslag, zuurstof niveaus, en andere aspecten van gezondheidsmonitoring die nauwkeurige controle vereisen.