La glycémie mesurée par laser peut éliminer les piqûres d'épingle

Les chercheurs travaillent sur une manière d'utiliser la technologie laser pour mesurer la glycémie de manière non invasive. Bien qu'il reste encore du chemin à parcourir avant de pouvoir utiliser un appareil portable portable et adapté à un usage domestique, les autorités croient qu'un jour, les diabétiques auront besoin de prélever du sang pour tester leur taux de glucose.

Dans le journal Optique Biomédicale ExpressL'équipe d'ingénieurs électriciens de l'université de Princeton, au New Jersey, décrit comment ils ont utilisé leur prototype pour mesurer la glycémie en dirigeant le laser sur la paume d'une personne.

L'auteur principale Claire Gmachl, professeur d'Egene Higgins en génie électrique à Princeton, a déclaré:

"Avec ce travail, nous espérons améliorer la vie de nombreuses personnes atteintes de diabète qui dépendent d'une surveillance fréquente de la glycémie."

Le faisceau laser pénètre dans la peau et est absorbé par le glucose

L'appareil envoie un rayon laser à travers les cellules de la peau - sans causer de dommages - pour être absorbé par les molécules de sucre. La cible n'est pas le sucre dans le sang en tant que tel, mais la teneur en sucre du liquide interstitiel cutané, qui présente une forte corrélation avec le taux de sucre dans le sang.

La quantité d'absorption du faisceau laser est donc un indicateur de la quantité de glucose dans le sang.

L’équipe a été surprise de la précision des lectures. Les contrôleurs de glycémie actuels que les patients utilisent à la maison doivent afficher des lectures à moins de 20% du taux sanguin réel du patient.

L'auteur principal, Sabbir Liakat, un étudiant diplômé en génie électrique, a déclaré que même leur première version du système laser répondait à cette exigence et que la dernière version était précise à 84%.

Le défi consiste maintenant à améliorer la technologie - et surtout à en réduire l’échelle.

Lorsqu'ils ont commencé à travailler sur cette idée, l'appareil couvrait un banc de laboratoire moyen et avait besoin d'un système élaboré pour le garder au frais.

Le professeur Gmachl dit avoir résolu le problème du refroidissement - le système fonctionne maintenant à température ambiante - mais ils doivent encore trouver comment réduire la technologie.

Ils ont pour objectif de développer un appareil mobile qu'ils peuvent utiliser dans les cliniques, passer plus de tests et collecter un plus grand nombre de données avec lesquelles travailler.

L'appareil utilise un «laser à cascade quantique» pour produire une lumière infrarouge moyenne

Le système utilise une lumière laser infrarouge, qui est juste au-delà de la lumière spectrale visible à l'?il humain. Les dispositifs médicaux utilisent actuellement l'infrarouge proche, une bande qui a des longueurs d'onde légèrement plus longues que le rouge que l'?il humain peut voir. Le proche infrarouge n'est pas bloqué par l'eau et peut donc être utilisé dans le corps.

Mais le proche infrarouge n'interagit pas avec les produits chimiques présents dans la peau - pour cela, vous devez vous déplacer vers des longueurs d'onde légèrement plus longues dans la région de l'infrarouge moyen. À cette longueur d'onde, la lumière laser est absorbée par le sucre dans le sang et n'est pas très affectée par les autres produits chimiques présents dans la peau.

Cependant, la lumière laser à infrarouge moyen est plus difficile à exploiter avec des lasers standard, et elle nécessite également une puissance et une stabilité plus élevées pour que le faisceau pénètre dans la peau et se disperse les fluides corporels.

Mais comme cela se produit parfois dans des projets où les gens travaillent sans relâche pour atteindre leurs objectifs, il y a eu une percée. Ceci est arrivé quand ils ont essayé un nouveau type d'appareil appelé un laser à cascade quantique.'

Le laser à cascade quantique permet à l’équipe de sélectionner la fréquence dont ils ont besoin dans la région de l’infrarouge moyen. De plus, grâce aux améliorations récentes de la technologie, il fournit la puissance et la stabilité nécessaires pour pénétrer la peau.

Petite étude montre que les lectures moyennes répondent à l'exactitude clinique requise

Dans leur étude, ils décrivent comment ils ont mesuré la glycémie de trois volontaires sains avant et après avoir mangé chacun 20 bonbons. Les chercheurs ont également mesuré l'élévation de la glycémie qui en a résulté avec le test conventionnel.

L'équipe a répété l'expérience et pris des mesures plusieurs fois pendant plusieurs semaines. Les résultats ont montré que, bien que les lectures moyennes du dispositif laser présentaient des erreurs plus importantes que les moniteurs de glycémie standard, elles se situaient dans la plage requise pour la précision clinique.

L’équipe est enthousiasmée par le potentiel de leurs offres de découverte car, comme l'explique le professeur Gmachl, «le laser à cascade quantique peut être conçu pour émettre de la lumière sur une très large gamme de longueurs d’ondes. pour d'autres applications de détection et de surveillance médicales. "

La National Science Foundation, la Fondation Wendy et Eric Schmidt, Daylight Solutions Inc. et Opto-Knowledge Systems ont contribué au financement de l'étude.

Récemment, Nouvelles médicales aujourd'hui a également appris comment la découverte d'un capteur de glucose dans le cerveau pourrait mener à de nouveaux traitements du diabète.

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