Przeczytaj również: Autyzm w Polsce. System, który przychodzi za późno

Od krwi do światła

Zespół badaczy, w którym uczestniczy prof. Zbigniew Jaroszewicz z Instytutu Łączności PIB, pracuje nad koncepcją czujnika optycznego, zdolnego wykrywać glukozę bez reakcji chemicznych i bez ingerencji w ciało. Kluczowym założeniem jest fakt dobrze znany lekarzom: gdy stężenie glukozy we krwi jest wysokie, cukier pojawia się również w moczu. To zjawisko, dotąd traktowane głównie jako objaw choroby, może stać się podstawą prostego testu przesiewowego.

Zamiast pasków testowych i enzymów naukowcy sięgają po światło. Projektowany czujnik nie „rozpoznaje” cząsteczek glukozy wprost. Obserwuje natomiast, jak zmieniają one właściwości optyczne próbki. Im więcej cukru w moczu, tym inaczej światło odbija się od specjalnie zaprojektowanej powierzchni.

Dlaczego codzienna kontrola wciąż jest problemem?

Choć dostępne są sensory noszone na skórze, dla wielu pacjentów nadal są one drogie, wymagają kalibracji i powodują podrażnienia. Klasyczne glukometry oznaczają wielokrotne nakłucia każdego dnia, co z czasem staje się fizycznie i psychicznie obciążające. Nic więc dziwnego, że naukowcy od lat szukają metod prostszych, tańszych i bardziej przyjaznych.

Pomiar z moczu, wykonywany szybko i bez bólu, mógłby pełnić rolę wczesnego ostrzegania. Szczególnie w warunkach domowych, w opiece długoterminowej czy przy łóżku pacjenta. To nie rewolucja polegająca na zastąpieniu badań krwi, lecz potencjalne uzupełnienie, które może zmienić sposób monitorowania choroby.

Rezonans plazmonów powierzchniowych jako klucz do precyzji

Opisane w czasopiśmie „Optik” rozwiązanie opiera się na technologii SPR, czyli rezonansie plazmonów powierzchniowych. To metoda znana z bardzo wysokiej czułości, wykorzystywana m.in. w badaniach biomarkerów i szybkiej diagnostyce.

W uproszczeniu czujnik działa jak niezwykle precyzyjna waga dla światła. Wiązka pada na cienką warstwę metalu, a przy określonym kącie dochodzi do gwałtownego zaniku odbicia. Ten moment jest punktem odniesienia. Gdy na powierzchni pojawia się ciecz, punkt ten przesuwa się, zdradzając zmiany w jej składzie.

Badacze pokazują, że wzrost stężenia glukozy w moczu powoduje mierzalną zmianę współczynnika załamania światła. To przesunięcie, jeśli jest wystarczająco stabilne i wyraźne, może stać się podstawą wiarygodnego pomiaru.

Wielowarstwowa konstrukcja jak precyzyjny instrument

Aby wzmocnić sygnał, naukowcy zaprojektowali układ cienkich warstw działających wspólnie jak optyczna „kanapka”. Każda z nich pełni określoną funkcję – od generowania rezonansu, przez ochronę metalu, po stabilizację całego systemu w wilgotnym środowisku.

W symulacjach komputerowych testowano działanie czujnika dla zakresu stężeń glukozy od wartości prawidłowych aż po bardzo wysokie, charakterystyczne dla niekontrolowanej cukrzycy. Wyniki pokazały wyraźne i jednoznaczne przesunięcia sygnału, które pozwalają odróżnić próbki zdrowe od patologicznych.

Chcesz zadbać o stan swojego uzębienia? Dzięki usługom dentysta Wrocław jest to możliwe! Sprawdź: implanty Wrocław

Pomiar cukru. Od modelu do realnego testu

Na razie projekt pozostaje na etapie teoretycznym i symulacyjnym, ale jego potencjał jest wyraźny. Jeśli uda się przełożyć go na działający prototyp, scenariusz użycia wydaje się niezwykle prosty: niewielka ilość moczu, szybki odczyt optyczny i jasna informacja, czy poziom glukozy wymaga dalszej diagnostyki.

Badacze jasno podkreślają, że takie rozwiązanie nie zastąpi klasycznych pomiarów glukozy we krwi. Cukier w moczu pojawia się dopiero po przekroczeniu określonego progu i nie oddaje chwilowych wahań glikemii. Może jednak stać się cennym narzędziem do monitorowania, badań przesiewowych i wczesnego wykrywania problemów.

W przypadku różnego rodzaju kontuzji, przeciążeń lub nadwyrężeń, zachęcamy do skorzystania z zabiegów w ramach usług fizjoterapia Poznań.

Najtrudniejsze wyzwania dopiero przed zespołem

Prawdziwy test tej technologii zacznie się poza komputerem. Konieczne będzie sprawdzenie, jak czujnik radzi sobie z innymi substancjami obecnymi w moczu, jak zachowują się materiały w długotrwałym kontakcie z wilgocią i czy całość da się skalibrować w sposób prosty i powtarzalny.

Jeśli te bariery uda się pokonać, wizja pomiaru glukozy bez kłucia może przestać być futurystycznym hasłem. A dla milionów pacjentów oznaczałoby to coś więcej niż innowację – realną ulgę w codziennym życiu z chorobą.

Artykuł Pomiar cukru bez igły. Technologia, która może zmienić codzienność milionów chorych pochodzi z serwisu Netklinika.