Japon bilim,teknoloji Ensitütüsü(JST);Nagoya Üniversitesi bilim insanlarının Sürekli Glikoz ölçer göz lensi (2018) geliştirdiklerini dünyaya duyurdu.
Kan şekeri düzeyindeki verileri izlemek için kontakt lens
Nagoya Üniversitesi'nden Prof. Kiichi Niitsu'nun liderliğinden oluşan bir araştırma ekibi AI tabanlı bir yaklaşım kullanarak kan şekeri düzeyindeki verileri izlemek için kontakt lens ile yerleştirilmiş kendinden güçlü bir minyatür devre geliştirdi.
Nagoya Üniversitesi Mühendislik Yüksekokulu'ndan Doçent Kiichi Niitsu liderliğindeki bir araştırma grubu, yeni, dünya standartlarında, en küçük entegre güç üretimi ve algılama özelliğine sahip kan şekeri sensörü (güç üretimi ve algılamayı aynı anda gerçekleştiren bir sensör teknolojisi) geliştirdi. Bu sayede, harici kablosuz güç kaynağı gerektirmeyen kontakt lens yöntemi (Not 1) kullanılarak sürekli kan şekeri izlemesi gerçekleştirilebiliyor .
Son yıllarda, diyabetin tedavisi ve önlenmesinde hastaların kan şekeri seviyelerini sürekli olarak izlemesi ve kontrol etmesi hayati önem kazanmıştır. Geleneksel olarak, kan şekeri ölçümü çoğunlukla deri altına sensör yerleştirilmesi gibi invaziv (iç yaralanmalara neden olan) cihazlar kullanılarak yapılmıştır. Öte yandan, kan şekeri konsantrasyonuyla ilişkili olan gözyaşı glikoz konsantrasyonuna odaklanan daha az invaziv bir yöntem olan kontakt lens yöntemi de dikkat çekmektedir. Bununla birlikte, kablosuz olarak çalışan gözlük tipi terminaller gerektirdiğinden, uyurken veya egzersiz yaparken kan şekeri seviyelerini ölçmek zordur ve yaygın olarak benimsenmesi henüz ilerlememiştir.
Bu sefer, bu zorlukların üstesinden gelen ve sürekli glikoz izlemenin yaygın olarak benimsenmesine katkıda bulunabilecek bir teknoloji geliştirmeyi başardık. Dünyanın en küçük katı hal glikoz güç üretim elemanını (Not 2) ve milimetre kareden küçük, ultra düşük güç tüketimli yarı iletken kablosuz verici devre teknolojisini (Not 3) geliştirdik ve bu elemanları birleştiren entegre güç üretimi ve algılama glikoz sensörüne sahip bir kontakt lens prototipi ürettik. Gözyaşlarında bulunan şekerden (glikoz) elektrik üreterek, kontakt lens kendi kendine otonom olarak çalışabilir. Bu araştırma sonucunun, minimal invaziv ve düşük maliyetli sürekli glikoz izlemeyi gerçekleştirmesi beklenmektedir.
Bu araştırma bulguları, 17 Ekim 2018'de düzenlenecek olan IEEE BioCAS 2018 uluslararası konferansında sunulacaktır.
Bu araştırma, JST Stratejik Temel Araştırma Programı PRESTO (2015'te başladı), İçişleri ve İletişim Bakanlığı'nın Stratejik Bilgi ve İletişim Araştırma ve Geliştirme Teşvik Programı (SCOPE) ve 2016'dan itibaren Bilimsel Araştırma Hibeleri (Genç Bilim İnsanları (A)) desteğiyle yürütülmüştür.
<Araştırmanın Arka Planı>
Diyabetin tedavisi ve önlenmesinde, hastaların kan şekeri seviyelerini sürekli olarak izlemesi ve kontrol etmesi son derece önemlidir. Son yıllarda sürekli kan şekeri izleme teknolojisine olan talep artmaktadır, ancak deri altına sensör yerleştirmenin (vücuda zarar verebilecek) invaziv doğası ve yüksek maliyeti, önleme amacıyla yaygın kullanımını ve gelişimini zorlaştırmıştır. Öte yandan, kan şekeri konsantrasyonuyla ilişkili olan gözyaşı glikoz konsantrasyonuna odaklanan kontakt lens tipi sürekli glikoz izleme teknolojisi de dikkat çekmiştir, ancak geleneksel teknoloji güç kaynağı için kablosuz güç iletimine dayanır ve güç kaynağı için özel bir gözlük tipi terminal ile eş zamanlı kullanım gerektirir.
<Araştırma İçeriği ve Sonuçları>
Bu sefer, entegre bir güç üretimi ve algılama özelliğine sahip kan şekeri sensörü (güç üretimi ve algılamayı aynı anda gerçekleştiren sensör teknolojisi) geliştirdik ve harici güç kaynağı gerektirmeyen sürekli kan şekeri izleme kontakt lensinin prototipini ürettik ( Şekil ). Glikoz güç üretim elemanından gelen çıkış voltajı, gözyaşı sıvısındaki glikoz konsantrasyonuna bağlı olarak değişir ve bu da kan şekeri konsantrasyonuyla ilişkilidir. Bu çıkış voltajını kablosuz iletim frekansına dönüştürmek için bir yarı iletken entegre devre kullanılarak, eş zamanlı güç üretimi ve algılama sağlanır. Güç üretimi ve algılamayı aynı anda gerçekleştiren katı hal glikoz güç üretim elemanı, yalnızca 0,6 milimetre kare ölçülerinde olup dünyanın en küçüklerinden biridir ve gözyaşında bulunan şeker (glikoz) baz alınarak 1 nanovattan fazla güç üretir. Ayrıca, yaklaşık 0,27 nanovat (güç kaynağı voltajı 0,165 volt) ile veri ileten yarı iletken kablosuz verici devre teknolojisini çalıştırmayı başardık; bu da geleneksel gücün yaklaşık 1/10.000'i kadardır. Bu iki teknolojinin birleştirilmesiyle, gözyaşındaki şeker miktarını izlerken gerekli gücü üretmek mümkün hale geldi. Sonuç olarak, güç kaynağı için gözlük tipi bir terminale artık gerek kalmıyor ve kan şekeri seviyeleri sadece kontakt lens takılarak sürekli olarak izlenebiliyor.
Bu araştırma bulgularına dayanarak, gelecekte minimal invaziv ve düşük maliyetli sürekli glikoz izleme yönteminin hayata geçirilmesi beklenmektedir.
<Sonuçların Önemi>
Geliştirilmiş performans ve daha düşük maliyetli sürekli glikoz izleme kontakt lensleri, daha fazla insanın kan glikoz seviyelerini kolayca izlemesine olanak sağlayacaktır. Bunun diyabet tedavisine katkıda bulunması ve sağlık ürünlerinde daha fazla gelişmeye yol açması beklenmektedir.İlan üstüne ;
Google ve Novartis, otomatik odaklama akıllı kontakt lensleriyle Glikoz algıladığını açıkladılar.
