У MIT наблизилися до того, про що мріють мільйони людей із діабетом: неінвазивний вимір рівня глюкози без проколів. Дослідники з Лабораторії лазерних біомедичних досліджень презентували компактний пристрій на основі Raman-спектроскопії, що «читає» хімічний склад тканин, освітлюючи шкіру близьким інфрачервоним світлом. Перша перевірка на здоровому добровольці показала точність, порівнянну з інвазивними комерційними сенсорами. Команда вже тестує носимий прототип і готує ширше клінічне дослідження.
Що сталося
Інженери MIT зібрали пристрій розміром із коробку для взуття, який визначає концентрацію глюкози в крові через шкіру, без голок і без імплантації дротів під шкіру. Ідея спирається на спектроскопію розсіяння світла: коли промінь зустрічає молекули, він змінює «відбиток» – це й дає змогу ідентифікувати глюкозу серед інших компонентів тканин. Розробку очолили дослідники MIT за участі біотехнологічної компанії Apollon Inc. з Південної Кореї.
Як це працює
Попередні системи на базі Raman-спектроскопії були громіздкими – приблизно з настільний принтер – і збирали близько тисячі спектральних смуг. Нова методика фільтрує «зайві» сигнали завдяки геометрії освітлення та прийому і працює лише з трьома зонами спектра: однією, що відповідає глюкозі, і двома фоновими. Такий вибір дозволив зменшити обсяг оптики та електроніки, знизити вартість і прискорити зчитування, не втрачаючи інформативності.
Ключові параметри тесту
- Тривалість одного виміру – трохи більше 30 секунд.
- Інтервал між зчитуваннями – щоп’ять хвилин.
- Загальна тривалість сеансу – чотири години.
- Глюкозне навантаження – два напої по 75 грамів глюкози.
- Порівняння – дві комерційні інвазивні системи безперервного моніторингу.
Що показали перші тести
Пілотне випробування виконали у MIT Center for Clinical Translation Research на здоровому добровольці. Під час сесії учасник спирав руку на вікно сенсора, а прилад зчитував сигнал і будував оцінку рівня глюкози. Результати виявилися зіставними за точністю з комерційними інвазивними сенсорами, що зчитують міжтканинну рідину через підшкірний дріт і потребують заміни кожні 10-15 днів. Це важливий індикатор того, що підхід без проколів може конкурувати з поточними стандартами контролю.
«Довгі роки стандартом були проколи пальця, але мало хто хоче робити це кілька разів на день. Якщо вдасться забезпечити високу точність безінвазивного монітора, виграє практично кожна людина з діабетом», – зазначають в команді MIT.
Що далі: від «телефону» до «годинника»
Після успішної перевірки на стаціонарному стенді команда створила прототип розміром із мобільний телефон і вже тестує його як носимий у здорових та переддіабетичних добровольців у MIT CCTR. Наступний крок – план більшого клінічного дослідження за участі місцевої лікарні, де до випробувань долучать людей із діабетом. Паралельно інженери працюють над версією «годинникового» форм-фактора та вдосконалюють алгоритми, аби прилад коректно працював у людей із різними відтінками шкіри.
Команда, інституції та фінансування
Старшим автором дослідження є науковець MIT Джон Ун Кан; провідна авторка – постдокториня Аріанна Бреші. До команди входять також Пітер Со, директор LBRC та професор біологічної й механічної інженерії MIT, а також Йонґкю Кім і Мійон Джу з Apollon Inc. Проєкт підтримали Національні інститути здоров’я США (NIH), Корейське агентство з розвитку технологій для МСП та Apollon Inc.
Чому це важливо
Сьогодні частина пацієнтів використовує безперервний моніторинг із підшкірними сенсорами, та вони можуть спричиняти подразнення і потребують регулярної заміни. Якщо неінвазивний моніторинг глюкози вийде на ринок із підтвердженою точністю, це спростить щоденний контроль і потенційно покращить прихильність до вимірювань. Для медичних систем це означає шанс зменшити ускладнення, пов’язані з рідкісними перевірками, і розширити доступ до сучасного контролю.









