Peneliti Kembangkan Sensor Kertas Tanpa Sakit Deteksi Kadar Gula Darah

Majalah Farmasetika – Para ilmuwan di Jepang telah mengembangkan sensor berbasis kertas yang dilengkapi dengan serangkaian microneedles yang sangat kecil, yang menurut mereka dapat menembus kulit manusia tanpa rasa sakit untuk metode yang cepat dan mudah dalam melakukan tes diagnostik untuk kondisi seperti pra-diabetes.

Apa itu microneedle?

Microneedle adalah jarum super kecil dalam ukuran mikrometer (seperseribu milimeter), dirancang untuk hanya menusuk lapisan terluar kulit, tidak mencapai saraf sensorik yang terletak lebih dalam di dermis.

Karena penetrasi yang dangkal ini dan penerapannya yang mudah melalui tambalan, microneedles menunjukkan janji revolusioner untuk aspek tertentu dari pemberian obat, termasuk hal-hal seperti suntikan flu dan insulin, dan mereka bahkan memainkan peran kecil dalam pengembangan vaksin untuk virus corona.

Dimensi unik dari microneedles jauh melampaui obat-obatan konvensional.

Jarum kecil ini sangat kecil, mereka dapat membantu kita menyuntikkan sesuatu jika jarum konvensional tidak praktis atau tidak mungkin: seperti mengirimkan obat ke tanaman atau langsung ke mata. Kita bahkan mungkin bisa menggunakannya untuk melarutkan lemak tubuh berlebih, yang bisa menjadi cara buatan yang paling tidak menyakitkan untuk menurunkan berat badan.

Patch untuk diagnosa penyakit

Sementara kemungkinan suntikan sangat menarik, bidang penelitian lain sedang mengeksplorasi potensi diagnostik dari microneedles dalam bentuk patch untuk mendeteksi penyakit yang mungkin sudah ada, yang merupakan fokus dari penelitian baru di Jepang.

Dalam studi baru-baru ini yang dipimpin oleh peneliti senior dan insinyur microneedles Beomjoon Kim dari Universitas Tokyo, tim menyelidiki bagaimana membuat susunan microneedles yang dapat dengan cepat dan mudah menganalisis cairan interstisial (ISF) di epidermis, dengan tujuan untuk mengurangi ketergantungan kita. pada jarum suntik konvensional, yang jauh lebih invasif dan menyakitkan, dan membutuhkan pelatihan untuk menggunakannya.

“Kami telah mengatasi masalah ini dengan mengembangkan cara untuk menggabungkan microneedles berpori dengan sensor berbasis kertas,” kata Kim dikutip dari sciencealert.

“Hasilnya adalah biaya rendah, sekali pakai, dan tidak memerlukan instrumen tambahan.” lanjutnya.

Cara membuat sensor microneedle

Untuk membuat sensor microneedle, tim menuangkan campuran polimer biodegradable dan garam yang meleleh ke dalam rongga berbentuk kerucut, seperti menuangkan adonan ke dalam nampan cupcake.

Setelah dipadatkan, microneedles diolah dengan larutan yang membuatnya keropos, dengan menghilangkan kandungan garamnya, dan kemudian ditempelkan ke selembar kertas kecil yang ditempelkan pada sensor glukosa – sesuatu yang diklaim tim belum pernah dilakukan sebelumnya, mempercepat manual sebaliknya. proses mengekstraksi sampel ISF dari jarum.

Idenya adalah bahwa ketika jarum kecil berpori disuntikkan ke dalam epidermis, pori-pori terbukanya menyerap cairan dalam cairan interstisial, yang mengandung banyak biomarker. Dalam pengaturan eksperimental tim, biomarker yang dibayangkan adalah glukosa, yang secara teoritis akan mengalir dari microneedles berpori ke kertas dan kemudian sensor glukosa.

Baru pengujian di lab, melangkah ke uji klinik

Selama ini alat tersebut baru diujicobakan di lab pada gel yang terbuat dari agarose, namun dalam pengujian microneedles tersebut bekerja seperti yang diharapkan, dengan sensor yang mendeteksi kadar glukosa pada sampel gel.

“Hasilnya menunjukkan perubahan warna yang jelas karena perbedaan konsentrasi glukosa,” penulis menjelaskan dalam makalah mereka.

“Perangkat yang dibuat dapat mengidentifikasi penderita diabetes, sehingga sesuai untuk diagnosis POC … kami berharap perangkat ini dapat menawarkan [sebuah] platform yang berguna untuk [sebuah] perangkat diagnostik invasif minimal.”

Para ilmuwan sekarang bermaksud untuk menguji bukti-konsep mereka lebih lanjut, melakukan eksperimen dengan partisipan manusia, untuk memastikannya berfungsi seperti yang mereka harapkan dalam kondisi diagnostik dunia nyata.

Jika ya, kita bisa melihat lebih dari sekedar pemantauan glukosa di masa depan, saran mereka – dan semuanya tanpa menumpahkan setetes darah pun.

“Tentu saja, pengujian prediabetes hanyalah salah satu penerapan teknologi,” kata penulis pertama dan kandidat PhD Hakjae Lee.

“Sensor berbasis kertas dapat bervariasi tergantung pada biomarker yang ingin Anda pantau.” tutupnya.

Penemuan ini dilaporkan dalam Medical Devices & Sensors.

Sumber :

Porous microneedles on a paper for screening test of prediabetes https://doi.org/10.1002/mds3.10109

This Experimental Patch Can Painlessly Check Your Glucose Levels, Scientists Say https://www.sciencealert.com/experimental-microneedles-patch-can-painlessly-check-glucose-levels-scientists-say