Texas A&M University araştırmacıları, deneysel bir glikoz sensöründe kullanılan bir bileşenin maliyetini yaklaşık onda bire indiren malzemeyi belirledi.
Maliyeti düşüren bileşen
Texas A&M University bünyesindeki araştırmacılar, glikoz yoğunluğunu ölçmek için floresan moleküllere dayanan enzim içermeyen bir algılama platformu üzerinde çalıştı. Çalışmada hedef, cilt altına yerleştirilebilecek enjekte edilebilir bir glikoz sensörü için daha düşük maliyetli bir parça bulmaktı.
Ekip, önceki sürümlerde kullanılan α-mannopentaose yerine β-mannopentaose adlı bileşiği inceledi. Sonuçlara göre bu malzeme, yaygın kullanılan alternatifin yaklaşık onda biri maliyetine rağmen benzer algılama performansı verdi.
Çalışma, ACS Measurement Science AU dergisinde yayımlandı. Araştırmacılar, düşük maliyetli bileşenin yapay interstisyel sıvı içinde de iyi sonuç verdiğini bildirdi. Bu sıvı, cilt altındaki ortamı taklit etmek için hazırlanıyor.
Nasıl çalışıyor
Geliştirilen sistem, enzim yerine yakın kızılötesi floresans kullanıyor. Böylece glikoz düzeylerindeki değişim, ışık sinyallerindeki farklılıklar üzerinden izlenebiliyor.
Çalışmanın dayandığı mekanizma rekabetçi bağlanma olarak tanımlanıyor. Glikoz yoğunluğu arttığında, glikoz molekülleri ConA adı verilen ve concanavalin A olarak da bilinen protein üzerindeki bağlanma noktaları için floresan şeker bileşiğiyle yarışıyor. Bu etkileşim floresans sinyalini değiştiriyor ve glikoz ölçümü mümkün oluyor.
Dr. Sayantan Tripathy, daha düşük maliyetli malzemenin daha pahalı seçenekle şaşırtıcı derecede yakın performans göstermesinin dikkat çekici olduğunu söyledi. Tripathy, ucuz seçeneğin bu durumda önemli bir ödün anlamına gelmediğini belirtti.
Hidrojel içinde test edildi
Araştırmacılar algılama kimyasını, doku içine enjekte edilebilen ve cilt altına yerleştirilmek üzere tasarlanan küçük bir hidrojelin içine entegre etti. Hidrojel, algılama malzemeleri için sabit bir ortam sağlarken glikozun geçmesine ve ölçülmesine de izin veriyor.
Deneylerde hidrojel, yedi gün boyunca algılama testinin %94’ünden fazlasını korudu. Bu sonuç, daha düşük maliyetli algılama kimyasının enjekte edilebilir bir platform içinde çalışabildiğini gösterdi.
Dr. Melissa Grunlan, yeni tıbbi teknolojilerin pahalı olması halinde erişimin sınırlanabildiğini söyledi. Grunlan, amaçlarının yalnızca etkili değil, aynı zamanda bu teknolojilere ihtiyaç duyan insanlar için karşılanabilir sensörler geliştirmek olduğunu belirtti.
Sonraki aşama ve araştırma ekibi
Araştırmacılar, teknolojinin hâlâ kavram kanıtlama aşamasında olduğunu ve klinik kullanım için daha fazla geliştirme ile test gerektiğini vurguladı. Buna rağmen bulgular, performanstan ödün vermeden maliyetin düşürülebileceğine işaret ediyor.
Ekibin bir sonraki hedefi, algılama platformunu iyileştirmek ve performans, dayanıklılık ile uygulanabilirliği artırabilecek başka bileşenleri değerlendirmek. Tripathy, gelecekteki glikoz izleme teknolojilerinin etkili sonuçlar üretmek için pahalı malzemelere bağlı olmak zorunda olmayabileceğini söyledi.
Çalışmada Tripathy, Coté ve Grunlan’a ek olarak Dr. Carolina Martinez, Anthony Dongchau ve Samyucktha Ganesapandian yer aldı. Araştırma, National Science Foundation Engineering Research Center for Precise Advanced Technologies and Health Systems for Under-resourced Populations tarafından finanse edildi.
