سیصد میلیون نفر در سطح جهان مبتلا به دیابت هستند و این تعداد در حال افزایش است. قند خون تعداد زیادی از این بیماران باید روزانه اندازه گرفته شود. روش مرسوم اندازه‌گیری قند خون، زدن یک سوزن به انگشت و گرفتن یه قطره خون است. سپس غلظت قند در این یک قطره اندازه گرفته می‌شود. این فرایند زمانبر، نسبتا گران و برای بیمار درددار است. اندازه گیری ارزان قند خون بدون زدن سوزن به انگشت امتیازات زیادی دارد.

مایکل لرنر از دانشگاه پنسیلوانایا در فیلادلفیا و هم‌کارانش چنین روشی را ارایه داده‌اند. آشکارساز گلوکز اختراع شده توسط این پژوهشگران در اصل یک ترانزیستور نانولوله‌ای کربن است است که لوله‌هایش با مولکولهای اسیدی pyrene-1-boronic پوشانده شده است. گلوکز به این مولکولها می‌چسبد.

آشکارساز قند خون مبتنی بر نانولوله کربنی

این آشکارساز بسیار ساده کار می‌کند. نمودار جریان بر حسب ولتاژ ترانزیستور را می‌توان به سادگی اندازه گرفت. چسبیدن گلوکز به نانولوله‌های کربن یک تغییر قابل اندازه‌گیری‌ در این نمودار ایجاد می‌کند. این تغییر به یک روش ساده برای اندازه گیری غلظت گلوکز می‌انجامد.
هر چند بخش عمده‌ای از این فناوری جدید در آزمایشگاه شناخته شده بود اما مایکل لرنر و همکارانش این فناوری را با ساخت وسیله‌ای ساده - که قیمت تولید انبوهش بسیار پاین خواهد بود- به کمال رسانده‌اند.

لرنر و همکارانش اختراع خود را در غلظتِ کلینیکی‌ی مربوطِ گلوکز آزمایش کرده‌اند و می‌گویند اختراعشان به تغییرات گلوکز نه تنها در خون بلکه در دیگر مایعات بدنی مانند بزاق نیز حساس است. این پژوهشگران می‌گویند :«چنین وسیله‌ای می‌تواند نیاز مداوم به سوزن زدن به انگشت را برای اندازه گیری غلظت قند خون از بین ببرد و کیفیت زندگی بیماران دیابتی را بهبود ببخشد». این قطعا دستاوردی مهم است. مخصوصا برای افراد مبتلا به دیابت نوع دوم که به تزریق انسولین نیازی ندارند و اکثریت مطلق بیماران دیابتی را تشکیل می‌دهند. چشم‌انداز اندازه‌گیری قند با بزاق زندگی‌ی این بیماران را به طرز قابل توجهی آسانتر می‌کند.

این دستگاه جدید برای بیماران دیابتی نوع اول که باید چند بار در روز انسولین تزریق کنند چندان مفید نخواهد بود. چون هنگامی که قند خون تغییر می‌کند چیزی حدود سی دقیقه طول می‌کشد تا تغییری در قند بزاق دیده شود. زمانی که قند خون سریع و به شدت تغییر پیدا می‌کند، این نیم ساعت به اندازه کافی طولانی است تا مشکلات جدی‌ای برای بیمار به وجود آورد. با این حال چون حسگرهای مبتنی بر نانولوله‌های کربن به طرز قابل توجهی ارزان‌تر و حساس‌تر از حسگرهای مبتنی بر اندازه‌گیری آنزیم مرسوم هستند، سامانه‌های بهداشت و درمان عمومی به سمت استفاده از این حسگرها حرکت خواهند کرد تا از هزینه‌های بالای بهداشت عمومی بکاهند.

دقت کنید که ما هنوز به روشهای ساده و ارزان و قابل اعتماد برای سنجس مستقیم قند خون و ارتباط دادن هم‌زمان آن با سامانه‌ی کنترل انسولین در بدن نیاز داریم. گروههای پژوهشی در زمینه‌های متنوعی مانند سلولهای بنیادی و ساخت لوزالمعده‌های مصنوعی روی این موضوع تحقیق و پژوهش می‌کنند. بزرگترین پیشرفتها برای بیماران دیابتی احتمالا در این زمینه‌های پژوهشی روی خواهتد داد.

مراجع:‌

 1- http://www.technologyreview.com/view/514456/carbon-nanotube-sensor-detects-glucose-in-saliva/

2- http://arxiv.org/abs/1304.7253