Dụng cụ đo đường huyết giá rẻ và có thể tái sử dụng nhiều lần

03:38' PM - Thứ ba, 27/01/2015
Hiện nay, những người mắc bệnh tiểu đường có hai cách để đo đường huyết. Cách thứ nhất là đo hàm lượng glucoza trong máu bằng cách sử dụng bộ thử đắt tiền nhưng chỉ dùng một lần. Cách thứ hai là sử dụng que thử nước tiểu, đòi hỏi người sử dụng phải phân biệt được các chênh lệch màu khá nhỏ trên que thử.

Các nhà nghiên cứu tại ĐHTH Cambridge (Mỹ) đã phát triển một dụng cụ cảm biến để đo đường huyết mà tránh được những hạn chế nói trên. Giải pháp của họ là sử dụng một loại gel nước với khả năng đổi màu từ xanh sang đỏ tùy theo hàm lượng glucoza trong mẫu nước tiểu của bệnh nhân.

Các nhà nghiên cứu đã sản xuất gel nước bằng cách trước tiên là polyme hóa các monome acrylamit với các nhóm axit phenylboronic. Sau đó, họ tạo ra các hạt nano bạc rộng 30-50 nm trong gel và thổi nó bằng tia laze. Một chiếc gương đặt dưới gel sẽ phản xạ ánh sáng, tạo thành các mẫu giao thoa trong gel, có chứa các điểm năng lượng cao và các điểm năng lượng thấp theo chu kỳ tuần hoàn. Ở các điểm năng lượng cao, ánh sáng sẽ khúc xạ các hạt nano bạc thành các hạt rộng 15 nm. Kết quả là sẽ thu được gel nước chứa các hạt nano bạc sắp xếp đồng đều mà có thể gây nhiễu xạ ánh sáng chiếu tới.

Khi đo hàm lượng glucoza, các nhà nghiên cứu đặt các giọt mẫu nước tiểu lên gel nước và chiếu ánh sáng trắng lên đó. Glucoza trong nước tiểu sẽ liên kết với các nhóm axit phenylboronic, khiến cho gel bị phồng lên. Việc đó làm tăng khoảng cách giữa các hạt nano bạc, thay đổi tác động nhiễu xạ của gel đối với ánh sáng chiếu tới. Khi hàm lượng glucoza tăng, màu của ánh sáng nhiễu xạ sẽ thay đổi, gel sẽ chuyển từ màu xanh sang màu vàng rồi đến màu da cam và màu đỏ.

Sau đó, nếu dùng axit axetic loãng rửa gel trong 10 giây thì sẽ loại bỏ đ¬ợc các nhóm axit phenylboronic, nhờ đó dụng cụ cảm biến lại sẵn sàng để có thể sử dụng tiếp. Nhóm nghiên cứu đã có thể sử dụng một bộ cảm biến gel nh¬ vậy để đo đường huyết hơn 400 lần.

Sau khi hiệu chỉnh gel bằng các mẫu nước tiểu có chứa glucoza ở hàm lượng đã biết, các nhà khoa học đã thử nghiệm đo mẫu nước tiểu của 33 bệnh nhân tiểu đường bằng cách sử dụng phương pháp gel nước và sử dụng bộ thử nước tiểu kiểu que nhúng mà hiện đang được bán trên thị trường. Kết quả cho thấy, dụng cụ cảm biến gel nước đo hàm lượng glucoza chính xác hơn nhiều so với bộ thử que nhúng, vì dụng cụ gel nước đáp ứng tốt hơn phương pháp đo điện hóa tiêu chuẩn đối với glucoza.

Hiện tại, dụng cụ cảm biến mới còn có hạn chế là các nhà khoa học phải tăng nhẹ độ pH của nước tiểu để đảm bảo glucoza sẽ liên kết với các nhóm axit phenylboronic. Nhưng họ cho rằng có thể tránh được bước này bằng cách thay đổi cấu trúc hóa học của gel.

Một trong những ưu điểm của dụng cụ mới là nó không đắt tiền vì gel có thể được sản xuất ở quy mô lớn theo phương pháp sản xuất dựa trên laze. Hơn nữa, các bệnh viện với kinh phí hạn hẹp có thể đọc kết quả thử đường huyết bằng cách sử dụng camera của điện thoại di động.

Các nhà sáng chế Cambridge hy vọng họ sẽ mở rộng công nghệ này để phát hiện các chất điện ly và enzym trong máu có liên quan đến các bệnh gan và thận. Việc phát triển dụng cụ cảm biến nói trên để có thể thực hiện các phép thử với mẫu máu sẽ có ích hơn nhiều đối với các bệnh nhân tiểu đường. Thông thường, bệnh nhân phải có mức đường huyết tăng rất cao thì việc phát hiện glucoza trong mẫu nước tiểu mới có kết quả, vì vậy các phép thử đường huyết qua nước tiểu có những hạn chế nhất định.

HS, theo Chemical & Engineering News 6-2014
Sponsor links (Provided by VIEPortal.net - The web cloud services for enterprises)
Thiết kế web, Thiết kế website, Thiết kế website công ty, Dịch vụ thiết kế website, Dịch vụ thiết kế web tối ưu, Giải pháp portal cổng thông tin, Xây dựng website doanh nghiệp, Dịch vụ web bán hàng trực tuyến, Giải pháp thương mại điện tử, Phần mềm dịch vụ web, Phần mềm quản trị tác nghiệp nội bộ công ty,