Diabetes och glaukom upptäckt med smarta kontaktlinser

Idag är det mycket skämt om bärbar elektronik. Dessa enheter kan förbättra våra liv på ett diskret sätt, om de implementeras korrekt.

Bärbar elektronik kan omfatta enheter från smartur till smarta kontaktlinser. En av de mest berömda applikationerna för bärbar teknik är deras förmåga att kontrollera vår hälsa i farten.

Ett exempel på detta som lätt kommer att tänka på är pulsmätare som är inbyggda i många smartwatches tillgängliga för konsumenterna.

Även om det är imponerande i sig själv, är det följande genombrott som gjorts av en sydkoreansk forskargrupp säkert.

Forskare vid Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) har utvecklat en smart kontaktlins som kan övervaka såväl glukosnivåer som intraokulärt tryck.

Förhöjda glukosnivåer kan vara en indikator på att en patient har diabetes. Diabetes är ett allvarligt tillstånd som förhindrar kroppen från att kunna reglera glukosnivåerna ordentligt. Detta kan leda till allvarliga hälsokomplikationer.

Högt intraokulärt tryck kan vara en indikator på glaukom som kan leda till blindhet.

Mer effektiv testning av dessa två tillstånd skulle i slutändan resultera i förbättrad hälsovård.

Hur den smarta kontaktlinsen fungerar

Sensorer som kan upptäcka både glukos och intraokulärt tryck placeras ovanpå en flexibel lins.

Sensorer som kan upptäcka både glukos och intraokulärt tryck placeras ovanpå en flexibel lins. För att uppnå detta tillverkade forskarna sensorer som är flexibla, men hållbara.

Sensorerna tillverkades av en hybrid av grafen- och silvernanotrådar som uppfyllde dessa krav. Enheten testades på en levande kanin för att visa enhetens robusthet.

Forskarna genomförde testningen med den levande kaninen i enlighet med de etiska riktlinjerna som fastställts av UNIST.

Mätning av glukosnivå

Med förändrad glukoskoncentration ändras sensorns elektriska egenskaper på kontaktlinsen. Dessa kan mätas kontinuerligt och kan användas för att få information om glukosnivåerna och i slutändan patientens diabetiska status.

Intraokulär tryckmätning

För att detektera det intraokulära trycket är ett tryckkänsligt material inklämt mellan spolarna av hybrid-grafen / silver nanotrådelektroder. Baserat på hur mycket det tryckkänsliga materialet komprimeras kan nivån på det intraokulära trycket bestämmas.

Dataöverföring

Sensorerna på den smarta kontaktlinsen är induktivt kopplade till en antenn som i sin tur är kopplad till en läsarkrets. Detta betyder helt enkelt att data som erhållits från sensorerna överförs trådlöst. Detta är väsentligt för en sådan bärbar anordning eftersom det att vara en hinder för att ha kablar anslutna.

Diskussion

Det är viktigt att ta hänsyn till variansen över dessa två parametrar över tiden. Data från relevanta tidsperioder kan användas för att avgöra om en patient har ett hälsoproblem.

Denna smarta kontaktlins möjliggör kontinuerlig mätning av glukosnivåer och intraokulärt tryck. Detta är viktigt eftersom dessa två parametrar toppar vid olika tidpunkter på dagen. Exempelvis toppar det intraokulära trycket på natten. Dessutom kommer glukosnivåerna att variera beroende på tid på dygnet och tiden efter en måltid.

Det är viktigt att ta hänsyn till variansen över dessa två parametrar över tiden. Data från relevanta tidsperioder kan användas för att avgöra om en patient har ett hälsoproblem.

Även om det finns andra liknande smarta kontaktlinsenheter på marknaden, där den här enheten lyser är användbarheten. Andra erbjudanden tenderar att blockera synfältet medan dessa enheter använder material som är praktiskt taget transparenta. Endast antennen som är ansvarig för överföring av data är lätt synlig.

Slutgiltiga tankar

Den här enheten kan vara en spelväxlare när det gäller hur enkelt den ger information om patientens hälsa.

Forskarna noterar att sensorerna måste utvecklas ytterligare för att möjliggöra en mer exakt övervakning av glukosnivån. Men i sin nuvarande form kan denna smarta kontaktlins screena för pre-diabetes och för daglig övervakning av glukosnivåer.

Den här enheten kan vara en spelväxlare när det gäller hur enkelt den ger information om patientens hälsa. Kontinuerlig övervakning innebär också att mer exakta diagnoser skulle kunna underlättas genom att denna enhet släpps ut på marknaden.