Мобильное устройство как новый метод измерения уровня глюкозы

Исследователи из Национального института стандартов и технологий (NIST) разработали новый метод использования встроенного в современные смартфоны магнитометра, для измерения концентраций глюкозы и других веществ, важных для здоровья человека. Этот метод позволяет с высокой точностью измерять уровни глюкозы, маркера диабета, и может быть применен для быстрого и дешевого мониторинга различных биомедицинских показателей, а также для диагностики заболеваний человека.

Используя магнитометр в сочетании с магнитными материалами, способными изменять свою форму в ответ на биологические или экологические сигналы, исследователи могут измерять концентрацию глюкозы до нескольких миллионных долей моля. Хотя такая высокая чувствительность не требуется для домашнего контроля уровня глюкозы в крови, в будущем она может позволить проводить рутинное тестирование на глюкозу в слюне, где содержание сахара гораздо меньше.

В ходе экспериментов исследователи использовали гидрогель, пористый материал, который расширяется при погружении в воду, с внедренными в него микроскопическими магнитными частицами. Эти частицы были инженерно настроены на реакцию на присутствие глюкозы или на изменения уровня pH путем расширения или сжатия. Изменения в размерах гидрогеля перемещали магнитные частицы ближе к магнитометру смартфона или дальше от него, что позволяло обнаруживать соответствующие изменения в силе магнитного поля.

Этот метод не требует никакой электроники или источника питания, помимо самого смартфона, и не требует специальной обработки образца, что делает его доступным способом проведения тестирования даже в местах с ограниченными ресурсами. Усовершенствование точности измерений с помощью магнитометра смартфона в будущем может позволить обнаруживать такие вещества, как нити ДНК, специфические белки и гистамины, в концентрациях всего лишь несколько десятков наномолей.

Это открытие может оказать значительное влияние на мониторинг здоровья, позволяя проводить измерения с меньшими неудобствами и более точно, чем ранее. Инженерам предстоит разработать метод массового производства тест-полосок на основе гидрогеля и обеспечить их длительный срок хранения, чтобы сделать измерения с использованием магнитометра смартфона коммерчески успешными.