Исследователи из Университета Йонсей и других ведущих учреждений объявили о разработке умных контактных линз, способных анализировать компоненты слезной жидкости для мониторинга уровня глюкозы в крови в режиме реального времени.
Сахарный диабет, состояние, характеризующееся высоким уровнем глюкозы в крови, может привести к осложнениям, затрагивающим практически все части тела. Поэтому контроль уровня сахара в крови имеет решающее значение из-за колебаний, вызванных ежедневными привычками, такими как диета.
Однако традиционные методы измерения уровня глюкозы в крови требуют, чтобы пациенты кололи себе пальцы, что вызывает дискомфорт и создает риск заражения.
Исследовательская группа, в которой принимали участие профессора Ким Джа Янг с факультета медицинской инженерии Университета Йонсей, Ли Ен Хо с факультета внутренних болезней больницы Северанс и Пак Чан Ун с факультета материаловедения и инженерии Университета Йонсей, решила эту проблему, внедрив высокочувствительный анализатор. датчик уровня глюкозы и беспроводная антенна встроены в умные контактные линзы, изготовленные из тех же материалов, что и имеющиеся в продаже.
В исследовании также приняли участие профессор Ким Хонг Кюн и исследователь Ким Чжон Хо из Национальной университетской больницы Кюнгпук, а также исследователь Ким Чжу Хи из Корейского института науки и технологий.
Эти умные линзы измеряют уровень глюкозы в слезах и передают данные на мобильное устройство, обеспечивая мониторинг уровня глюкозы в крови в режиме реального времени. Линзы также оказались удобными и не мешали зрению.
В предварительных тестах, в которых участвовали кролики, собаки и 10 человек, умные линзы точно отслеживали изменения уровня глюкозы в крови, анализируя уровень глюкозы в слезах. После первоначального периода стабилизации (от одной до трех минут после установки линз) корреляция между уровнем глюкозы в слезах и крови значительно возросла.
Команда ученых выявила различные типы слез, каждый из которых по-своему влияет на уровень глюкозы в крови: базальные слезы, эмоциональные слезы и рефлекторные слезы.
Рефлекторные слезы, вызванные раздражением глаз или намеренной стимуляцией, изначально снижали корреляцию между слезами и уровнем глюкозы в крови. Однако эта корреляция усилилась, как только уровень глюкозы в слезах стабилизировался.
Применив концепцию персонализированной временной задержки, исследователи обнаружили, что изменения уровня глюкозы в слезах у каждого испытуемого отражали изменения уровня глюкозы в крови после индивидуальной задержки. Эта персонализация в сочетании с коэффициентом корреляции Пирсона, достигающим 0,9 или выше, продемонстрировала высокую точность технологии smart lens.
В исследовании также использовался анализ сетки ошибок Кларка, чтобы подтвердить, что прогнозируемые уровни глюкозы в крови, основанные на анализе слез, полностью соответствовали уровням, измеренным с помощью традиционных глюкометров.
«Внедрив концепцию времени, мы решили проблемы, которые ранее препятствовали анализу уровня глюкозы в крови на основе слез, и четко установили корреляцию между уровнем глюкозы в слезах и уровнем глюкозы в крови», — сказал профессор Ли. — Ожидается, что умные контактные линзы будут точно измерять уровень холестерина, внутриглазное давление и другие анализируемые вещества, обнаруживаемые в слезах, что позволит применять их также для диагностики и лечения других заболеваний".
