Ein neuer Sensor misst den Blutzucker allein durch Hautkontakt. Es ist keine Blutentnahme nötig, nicht einmal zur Kalibrierung des Sensors. Er soll zunächst bei Frühgeborenen eingesetzt werden.
Frühchen sind durch Unterzuckerung besonders gefährdet: Dauert dieser Zustand länger als eine Stunde an, kann das die Gehirnentwicklung beeinträchtigen. Daher muss der Blutzuckerspiegel der Babys regelmäßig bestimmt werden, was bisher nur über Blutentnahmen möglich war. Regelmäßiges Monitoring über Stunden aber bedeutet dann zu viel Blutverlust und Stress. Die Empa – Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt und das Universitätsspital Zürich haben daher in einem vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) finanzierten Projekt zusammen den Sensor Glucolight entwickelt, der ohne Blutentnahme den Blutzuckerspiegel über die Haut misst.
Zwar gibt es bereits Hautsensoren. Diese müssen vor dem Gebrauch jedoch kalibriert werden – und dazu braucht man wiederum eine Blutprobe. Glucolight aber kommt ganz ohne Blut aus und ermöglicht das permanente Überwachen des Blutzuckerspiegels.
Dahinter steht eine neue Messtechnik: Verwendet werden ein Mikrodialyse-Messkopf, der am Universitätsspital Zürich entstand, mit einer an der Empa entwickelten, „smarten“ Membran, des weiteren Lichtquellen, eine Pumpe und ein Mikrofluidik-Chip mit Fluorometer, das ebenfalls am Universitätsspital Zürich entwickelt wurde.
Die smarte Membran enthält spezielle Farbstoffmoleküle, so genannte Spiropyrane. Werden diese mit UV-Licht bestrahlt, verändern sie ihre chemische Struktur. Die Membran „öffnet“ sich, so dass Glukose- moleküle relativ leicht von der Haut durch die Membran diffundieren. Bei der Bestrahlung mit sichtbarem Licht kehren die Spiropyrane zurück zu ihrer ursprünglichen Struktur.
Für die Messung wird der rund 3 cm große Messkopf dem Baby auf die Haut geklebt und anschließend mit sichtbarem Licht bestrahlt – einige Glukosemoleküle diffundieren von der Haut durch die Membran. Hinter dieser wird die Glukose mit einer Flüssigkeit gemischt und durch den Mikrofluidik-Chip gepumpt. Beigemischte Enzyme lösen eine Reaktion und Fluoreszenz aus, welche das Fluorometer misst. Der Computer errechnet daraus die Glukosekonzentration. Danach wird der Vorgang mit UV-Licht wiederholt. Aus diesen unterschiedlichen Werte berechnet der Computer den Blutzuckerwert der Frühgeborenen.
Glucolight wurde Mitte 2014 zum Patent angemeldet, und im Laufe des Jahres 2015 sind erste klinische Studien geplant. Bis Glucolight standardmäßig eingesetzt werden kann, dürfte es aber noch einige Jahre dauern. Zurzeit stehen die Empa und das Universitätsspital Zürich in Verhandlungen mit Partnern für die industrielle Herstellung des Sensors. Für die Zukunft können sich die Forscher vorstellen, Glucolight auch in anderen Bereichen, etwa bei Diabetikern, einzusetzen.
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