https://frosthead.com

Alat Pemantau Darah Terinspirasi oleh Nyamuk

Nyamuk ini bertanggung jawab atas lebih banyak kematian daripada hewan lain di bumi, berkat kebiasaannya menyebarkan penyakit seperti malaria dan demam berdarah. Tetapi mempelajari tusukan penghisap darah nyamuk mungkin hanya membantu para ilmuwan menyelamatkan nyawa yang berisiko dari penyakit lain: diabetes.

Konten terkait

  • Ahli Matematika MIT Mengembangkan Algoritma untuk Membantu Mengobati Diabetes
  • Membangun Pankreas Bionik
  • Lebih Murah Membuat Tes Diabetes dari Sutra daripada Kertas di India

Para peneliti di University of Calgary di Kanada telah mengembangkan "e-mosquito, " sebuah alat yang menembus kulit seperti bagian mulut nyamuk dan mengekstraksi sejumlah kecil darah dari kapiler untuk digunakan untuk pengujian glukosa. Tertanam dalam pita seperti arloji, nyamuk e-dapat diprogram untuk secara otomatis menusuk kulit beberapa kali sehari dan menganalisis hasilnya, membebaskan orang dengan diabetes dari kebutuhan untuk menguji glukosa darah mereka dengan cara tradisional, dengan menempelkan jari mereka dan menyeka darah pada strip tes. Penderita diabetes harus memantau kadar gula darahnya dengan cermat; penderita diabetes tipe 1 terkadang menusuk jari mereka hingga delapan kali sehari.

"Idenya adalah untuk sepenuhnya menghilangkan tusukan jari dan logistik sekitar tusukan jari, yang benar-benar menyusahkan, " kata Martin Mintchev, peneliti senior pada proyek tersebut. "Untuk anak-anak, khususnya, dan orang tua, dan orang buta, ini adalah latihan yang sangat rumit beberapa kali sehari."

Mintchev dan timnya telah mengerjakan e-mosquito selama satu dekade. Bahan yang awalnya mereka gunakan untuk aktuator - bagian dari perangkat yang menggerakkan jarum - membuatnya besar dan tebal. Tetapi penemuan bahan baru yang disebut alloy bentuk memori, logam komposit yang berkontraksi atau mengembang dengan arus listrik, terbukti merupakan anugerah. Sejumlah kecil paduan memori bentuk dapat memberikan kekuatan yang kuat, yang memungkinkan tim untuk miniatur perangkat ke ukuran seperti menonton saat ini.

"Ini dapat menembus kulit dengan kekuatan yang jauh lebih besar, dan kemampuan kontrol yang lebih besar, dan penggunaan listrik yang minimal, " kata Mintchev. Plus, seperti gigitan nyamuk, hampir tidak menimbulkan rasa sakit.

emosquito.jpg Render dari pembangunan e-nyamuk. (Universitas Calgary)

Prototipe saat ini terdiri atas "arloji" dengan aktuator, baterai, dan layar LED serta beberapa komponen lainnya, dengan kartrid bawah terpasang dengan jarum dan strip uji. Meskipun prototipe saat ini pas di pergelangan tangan, secara teori perangkat ini dapat diikat hampir di mana saja pada tubuh. Akan ada tantangan sebelum perangkat siap untuk pasar. Saat ini, sementara nyamuk elektronik dapat mengenai kapiler, itu tidak selalu membawa cukup darah ke permukaan untuk pengujian. Dalam hal ini, ini benar-benar mirip dengan nyamuk, yang jarang meninggalkan genangan darah di permukaan kulit. Mintchev dan timnya bisa melengkapi perangkat dengan jarum yang lebih besar, tetapi itu akan mengalahkan gagasan perangkat yang kecil dan tidak menyakitkan. Jadi yang mereka harapkan adalah mengembangkan jarum yang berfungsi sebagai sensor. Jarum akan menembus kulit dan sensor akan memeriksa darah saat masih tertanam, kemudian mengirimkan hasilnya secara nirkabel.

"Teknologi saat ini memiliki kemampuan untuk melakukan ini, " kata Mintchev. "Tentu saja membutuhkan kerja lebih banyak dari kita."

Mereka juga tertarik untuk melihat apakah perangkat tersebut dapat bekerja berdampingan dengan pankreas buatan, perangkat yang secara terus menerus dan otomatis memonitor kadar glukosa dan memberikan insulin. Pankreas buatan pertama disetujui oleh FDA tahun lalu; Mintchev dan timnya bertanya-tanya apakah teknologi e-nyamuk entah bagaimana dapat dikombinasikan dengan model-model baru untuk memberikan pemantauan berkelanjutan yang lebih baik.

Mintchev mengatakan e-nyamuk siap-konsumen mungkin ada di pasar hanya dalam tiga tahun, tergantung pada persetujuan FDA. Saat ini ia memperkirakan biaya penggunaan perangkat sekitar dua kali lipat dari penggunaan teknologi tradisional penusuk jari dan strip glukosa. Tetapi dengan waktu biaya itu mungkin turun, katanya.

"Saya yakin bahwa ketika diproduksi secara massal, itu akan menjadi sangat kompetitif bagi tusukan jari tradisional, " katanya.

Perangkat yang membantu penderita diabetes menghilangkan tusukan jari telah menjadi sesuatu yang suci bagi para ilmuwan. Banyak penderita diabetes perlu menguji glukosa mereka setiap beberapa jam, bahkan selama tidur. Apple dikatakan secara diam-diam melakukan uji kelayakan dari sebuah sensor optik yang dapat mengukur kadar glukosa secara non-invasif dengan menyinari kulit, yang dilaporkan menuangkan ratusan juta dolar ke dalam proyek. Google sedang mengerjakan monitor glukosa berkelanjutannya sendiri. Tetapi mengembangkan perangkat pemantauan glukosa berkelanjutan yang sukses, invasif atau tidak, adalah upaya yang sangat sulit. Mantan konsultan industri diabetes, John L. Smith, telah menulis seluruh buku tentang kegagalan berbagai teknologi pemantauan glukosa terus menerus, di mana ia menggambarkan teknologi jarum kecil seperti e-nyamuk sebagai "[a] tema teknologi berulang" yang telah telah mencoba berkali-kali selama bertahun-tahun tetapi belum membuahkan hasil.

Demi 1, 25 juta orang Amerika dengan diabetes tipe 1, di sini berharap e-nyamuk memiliki hasil yang lebih sukses.

Alat Pemantau Darah Terinspirasi oleh Nyamuk