Για τα σχεδόν 40 εκατομμύρια Αμερικανούς που ζουν με διαβήτη, ένα σημαντικό μέρος της διαχείρισης της νόσου είναι η παρακολούθηση του σακχάρου στο αίμα καθ’ όλη τη διάρκεια της ημέρας και της νύχτας.
Ωστόσο, η παρακολούθηση αυτών των πληροφοριών είναι δύσκολη, ειδικά για τους νεότερους ασθενείς που μπορεί να φοβούνται τα απαραίτητα τρυπήματα στα δάχτυλα. Και άλλες μέθοδοι που δεν είναι τόσο επεμβατικές, όπως οι συνεχείς μετρητές γλυκόζης, εξακολουθούν να ζητούν από τους χρήστες να εισάγουν έναν αισθητήρα κάτω από το δέρμα και να φορούν έναν μικρό πομπό του οποίου η ορατότητα μπορεί να κάνει ορισμένους χρήστες να αισθάνονται άβολα.
Μια νέα συσκευή που βασίζεται σε έρευνα από το Πανεπιστήμιο της Ιντιάνα θα μπορούσε κάποια μέρα να προσφέρει μια εναλλακτική λύση – ή να συμπληρώσει τις τρέχουσες μεθόδους για να παρέχει καλύτερη προστασία από πιο σοβαρές διακυμάνσεις του σακχάρου στο αίμα. Θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει άτομα που διατρέχουν κίνδυνο διαβήτη τύπου 2 να παρακολουθούν καλύτερα το σάκχαρό τους στο αίμα για να μειώσουν τον κίνδυνο της νόσου.
Το Isaac από την PreEvnt, θυγατρική της Scosche Industries, είναι μια μικρή ελαφριά συσκευή που μπορεί να φορεθεί σε ένα κορδόνι γύρω από το λαιμό για να παρέχει εύκολες και ακριβείς πληροφορίες σχετικά με το σάκχαρο στο αίμα των χρηστών χρησιμοποιώντας μόνο την αναπνοή τους.
Η τεχνολογία τεστ μέσω εκπνοής αναπτύχθηκε σε συνεργασία με το Ινστιτούτο Ολοκληρωμένης Ανάπτυξης Νανοσυστημάτων στο IU Indianapolis και εμπνεύστηκε από σκύλους που είναι σε εγρήγορση για τον διαβήτη. Αυτά τα ζώα εξυπηρέτησης εκπαιδεύονται να ανιχνεύουν πότε οι ιδιοκτήτες τους εμφανίζουν υπογλυκαιμία, μια επικίνδυνη κατάσταση που μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρές επιπλοκές, συμπεριλαμβανομένου του κώματος, εάν δεν αντιμετωπιστεί άμεσα.
«Το εργαστήριό μας κατάφερε να εντοπίσει με επιτυχία τα συγκεκριμένα μόρια στην αναπνοή που συσχετίζονται με την υπογλυκαιμία», δήλωσε ο Mangilal Agarwal, διευθυντής του Ινστιτούτου Ολοκληρωμένης Ανάπτυξης Νανοσυστημάτων και καθηγητής στη Σχολή Πληροφορικής, Υπολογιστικής και Μηχανικής IU Luddy στο IU Indianapolis.
«Εκτός από την αναγνώριση αυτών των μορίων, το εργαστήριό μας δοκιμάζει αισθητήρες νανοκλίμακας για την ανίχνευσή τους, ενώ παράλληλα συνεργάζεται με εταίρους για την εμπορευματοποίηση της τεχνολογίας».
Ο διαβήτης επηρεάζει περίπου 38,4 εκατομμύρια ανθρώπους στις Ηνωμένες Πολιτείες, ή το 11,6% του πληθυσμού, σύμφωνα με την Εθνική Στατιστική Έκθεση του CDC για τον Διαβήτη, και περίπου 830 εκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως, σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας. Η πάθηση είναι επίσης η πιο ακριβή χρόνια ασθένεια, με κόστος που φτάνει τα 412,9 δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως στις ΗΠΑ, σύμφωνα με την Αμερικανική Ένωση Διαβήτη.
Ωστόσο, η έγκαιρη διάγνωση μπορεί να μετριάσει δραματικά τις πιο σοβαρές επιπτώσεις της νόσου, όπως η νεφρική ανεπάρκεια, η καρδιακή προσβολή, το εγκεφαλικό επεισόδιο, η τύφλωση και ο ακρωτηριασμός των κάτω άκρων.
Η συσκευή isaac, που αναπτύχθηκε από την PreEvnt σε συνεργασία με την IU, χρησιμοποιεί αισθητήρες από τον Όμιλο Nanoz για την ανίχνευση χημικών ουσιών στην αναπνοή που συσχετίζονται με τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα. Οι ενώσεις που ανιχνεύει εντοπίστηκαν στην IU και η ερευνητική ομάδα του Agarwal εργάζεται για την αξιολόγηση των συσκευών αισθητήρων στο εργαστήριο.
«Αυτή η συσκευή έχει τη δυνατότητα να προσφέρει πραγματικά πλεονεκτήματα σε σχέση με την τρέχουσα τεχνολογία παρακολούθησης», δήλωσε ο Agarwal, του οποίου το εργαστήριο αναπτύσσει επίσης αισθητήρες.
«Οι συνεχείς οθόνες γλυκόζης απαιτούν εισαγωγή στο σώμα για τη μέτρηση του ενδιάμεσου υγρού και την παροχή ινσουλίνης και χρειάζονται συχνή αντικατάσταση. Το τσίμπημα των δακτύλων, το οποίο πρέπει να γίνεται πολλές φορές την ημέρα, είναι επίσης επεμβατικό και συχνά μη πρακτικό. Η μη επεμβατική παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο μπορεί να βοηθήσει στον μετριασμό αυτών των προκλήσεων».
Το εργαστήριο του Agarwal συνεργάζεται με την Ιατρική Σχολή του IU για να δοκιμάσει και να επικυρώσει την αποτελεσματικότητα της συσκευής σε άτομα με διαβήτη – ένα σημαντικό επόμενο βήμα στην πορεία προς την ευρύτερη εμπορευματοποίηση.
Η δοκιμή θα διεξαχθεί υπό την καθοδήγηση της Δρ. Linda DiMeglio, καθηγήτριας Παιδιατρικής Edwin Letzter στην Ιατρική Σχολή του IU. Η αξιολόγηση της ακρίβειας με την οποία η συσκευή μπορεί να παρακολουθεί τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους θα είναι κρίσιμη για την κατανόηση των πιθανών οφελών για τους ασθενείς, είπε.
Ενώ το Ινστιτούτο Ολοκληρωμένης Ανάπτυξης Νανοσυστημάτων ηγείται της μηχανικής και της χημείας για το έργο, «ο ρόλος της ομάδας μας είναι να συμβουλεύει σχετικά με τις κλινικές πτυχές – την απόκτηση κανονιστικών εγκρίσεων, την πρόσληψη συμμετεχόντων, την υποστήριξη στις αναλύσεις δεδομένων», δήλωσε η DiMeglio. «Ανάλογα με τα αποτελέσματα της μελέτης, θέλουμε να είμαστε σε θέση να διαθέσουμε γρήγορα αυτή τη συσκευή στην ευρύτερη αγορά, ειδικά στα παιδιά.
Επίσης, σημείωσε ότι ο διαβήτης είναι μια ακριβή πάθηση λόγω του κόστους της ινσουλίνης και άλλου εξοπλισμού.
«Βλέπουμε παιδιά ηλικίας μόλις 1 έτους με διαβήτη στην κλινική μας, κάτι που επιβαρύνει πραγματικά τις οικογένειες», είπε. «Η εισαγωγή μιας οικονομικά προσιτής, μη επεμβατικής συσκευής για μικρά παιδιά θα ήταν εξαιρετικά ωφέλιμη».
Σε προκαταρκτικές εργασίες που οδήγησαν σε αυτή τη δοκιμή, το εργαστήριο της Agarwal συνεργάστηκε με μια θερινή κατασκήνωση για παιδιά με διαβήτη με επικεφαλής τον DiMeglio στην Ινδιανάπολη. Οι συμμετέχοντες στην κατασκήνωση παρείχαν ορισμένα από τα δεδομένα πρώιμης φάσης της έρευνας για την αρχική μελέτη της Agarwal σχετικά με τη βιωσιμότητα της τεχνολογίας τεστ μέσω εκπνοής σακχάρου στο αίμα.
Πιο πρόσφατα, το εργαστήριο δημοσίευσε μια νέα μελέτη για το θέμα στο περιοδικό Scientific Reports, εστιάζοντας στην κλινική επικύρωση των αποτελεσμάτων από την πιλοτική μελέτη.
Παρόλο που η χρησιμότητα του τεστ μέσω εκπνοής ως μη επεμβατικής εναλλακτικής λύσης θα εξαρτηθεί τελικά από την ταχύτητα και την ακρίβειά του στη μέτρηση του σακχάρου στο αίμα, ο DiMeglio δήλωσε ότι η πιο άμεση επίδρασή του μπορεί να είναι η συμπλήρωση των υπαρχουσών μεθόδων μέτρησης.
Για παράδειγμα, η συσκευή θα μπορούσε ενδεχομένως να φορεθεί τη νύχτα για να ειδοποιεί τα άτομα εάν το σάκχαρό τους πέσει σε επικίνδυνα χαμηλά επίπεδα ενώ κοιμούνται. Θα μπορούσε επίσης να λειτουργήσει σε συνδυασμό με μια φορητή αντλία ινσουλίνης για τη βαθμονόμηση μικρών προσαρμογών δοσολογίας καθ’ όλη τη διάρκεια της ημέρας.
«Η κλινική δοκιμή θα μας βοηθήσει πραγματικά να βελτιώσουμε περαιτέρω τη συσκευή για μέγιστο όφελος από τον χρήστη», δήλωσε ο Mark Woolam, ανώτερος ερευνητής στο εργαστήριο του Agarwal, ο οποίος βοηθά στη δοκιμή. Ο Nate De Jong, διδακτορικός ερευνητής στο εργαστήριο του DiMeglio, συντονίζει επίσης την πρόσβαση στον καταυλισμό και σε άλλους ασθενείς.
