Cukrzycę ma ponad 3 miliony Polaków, z czego 20-25 proc. nie jest świadomych swojej choroby. Właściwa kontrola glikemii (stężenia glukozy we krwi) jest kluczowa nie tylko dla jakości życia diabetyków, ale i ich przeżycia. Glukoza jest cukrem prostym, niezbędnym dla prawidłowego funkcjonowania naszych narządów, dlatego tak ważny jest jej odpowiedni poziom we krwi.
Czytaj też: Tego jeszcze nie było. Cukrzyca wykryta w 10 sekund – i to bez pobierania krwi!
Stężenie glukozy (i innych biomarkerów chemicznych) w ślinie człowieka jest proporcjonalne do stężenia w krwiobiegu. Ponieważ jednak poziom glukozy w ślinie jest znacznie niższy niż w krwi, do jego dokładnego pomiaru niezbędny jest specjalistyczny sprzęt laboratoryjny. Naukowcy z Université de Sherbrooke w Quebecu i Colgate-Palmolive Company w New Jersey postanowili to zmienić, używając tzw. biosensora elektrochemicznego na bazie aptamerów (E-AB).
Poziom glukozy w ślinie jest niższy niż we krwi, ale można je ze sobą połączyć
Urządzenia takie zawierają specjalnie zaprojektowany fragment DNA – zwany aptamerem – który wiąże się z docelowym biomarkerem w próbce. Kiedy tak się stanie, czujnik wytwarza mierzalny sygnał elektrochemiczny. Tego typu urządzenia używano już wcześniej do badania próbek krwi, ale tym razem prof. Philippe Dauphin-Ducharme i współpracownicy zaadaptowali bioczujniki E-AB do próbek śliny. Zespół chciał zmierzyć stężenie glukozy i monofosforanu adenozyny (AMP) – drobnocząsteczkowego biomarkera powiązanego z chorobami dziąseł – w prawdziwych próbkach śliny.
Czytaj też: Legendarna piosenka Queen i cukrzyca. Właśnie je ze sobą powiązano
Te przeprojektowane aptamery następnie zamontowano na złotej elektrodzie w bioczujniku E-AB, który następnie zanurzono w ślinie pobranej od grupy badanych. Czujnik nie tylko był w stanie mierzyć stężenie glukozy w cieczy – zapewniając odczyt w zaledwie 30 sekund – ale także zachowywał swoją czułość nawet przez tydzień, pod warunkiem, że po każdym użyciu został umyty i przechowywany w roztworze soli fizjologicznej buforowanej fosforanami. Dodatkowo zarówno czujniki AMP, jak i czujniki glukozy są wystarczająco czułe, aby wykryć biomarkery w znacznie niższych stężeniach niż zwykle spotykane w ślinie.
Prof. Philippe Dauphin-Ducharme mówi:
Na tym etapie nasze badanie wykazało jedynie, że czujniki E-AB nadają się do pomiaru cząsteczek śliny. Aby móc stosować czujnik u diabetyków zamiast nakłuć palca, należy dokładniej zbadać i zweryfikować użyteczność czujnika. Aby to uzyskać, powinniśmy sprawdzić, czy reakcja czujnika na poziom glukozy w ślinie koreluje z poziomem glukozy we krwi u chorych na cukrzycę.
Naukowcy twierdzą, że ta prosta technologia jest pierwszą tego rodzaju wykrywającą glukozę w ludzkiej ślinie i mają nadzieję, że dzięki niej monitorowanie stanu zdrowia w domu będzie mniej inwazyjne i łatwiejsze do przeprowadzenia, szczególnie w przypadku osób cierpiących na choroby przewlekłe, takie jak cukrzyca. Badanie opisano w artykule opublikowanym w czasopiśmie ACS Sensors.