Artikel Terkait
Majalah Farmasetika – Sebagian besar penderita diabetes perlu menyuntikkan insulin, sebelum makan. Hal ini adalah proses yang memakan waktu yang seringkali membutuhkan perkiraan kandungan karbohidrat dari makanan, pengambilan darah untuk mengukur kadar glukosa darah, dan kemudian menghitung dan memberikan dosis insulin yang benar.
Langkah-langkah tersebut, yang biasanya harus diulang setiap kali makan, membuat banyak pasien diabetes sulit untuk tetap berpegang pada rejimen pengobatan mereka. Sebuah tim peneliti MIT kini telah menemukan pendekatan baru untuk merampingkan proses dan membantu pasien mempertahankan kadar glukosa yang sehat.
Traverso adalah ahli gastroenterologi di Brigham and Women’s Hospital
Traverso dan rekan-rekannya merancang dua perangkat berbeda yang dapat menyederhanakan proses penghitungan dan penyuntikan dosis insulin yang benar. Satu, yang menggabungkan banyak langkah yang ada menjadi satu perangkat, dapat digunakan pada pasien dalam waktu dekat. Prototipe kedua mereka menggabungkan elektronik fleksibel ke permukaan jarum sehingga pengukuran darah dan pengiriman insulin dapat terjadi melalui jarum yang sama. Hal ini pada akhirnya dapat membuat proses pengelolaan diabetes menjadi lebih efisien.
Perangkat all-in-one
Diabetes mempengaruhi 34 juta orang di Amerika Serikat dan lebih dari 400 juta orang di seluruh dunia. Pasien dengan diabetes sering menggunakan dua jenis insulin untuk mengontrol kadar gula darah mereka: insulin kerja panjang, yang membantu mengontrol kadar glukosa selama periode 24 jam, dan insulin kerja pendek, yang disuntikkan pada waktu makan. Pasien pertama-tama mengukur kadar glukosa darah mereka dengan pengukur glukosa, yang mengharuskan jari mereka ditusuk untuk mengambil darah dan menempatkan setetes darah ke strip tes. Mereka juga harus memperkirakan berapa banyak karbohidrat dalam makanan mereka dan menggabungkan informasi ini dengan kadar glukosa darah mereka untuk menghitung dan menyuntikkan dosis insulin yang tepat.
Teknologi yang ada seperti monitor glukosa darah terus menerus dan pompa insulin dapat membantu beberapa bagian dari proses ini. Namun, perangkat ini tidak tersedia secara luas, sehingga sebagian besar pasien harus mengandalkan tusukan jari dan jarum suntik.
“Setiap hari, banyak pasien perlu melakukan prosedur rumit ini setidaknya tiga kali,” kata Huang.
“Tujuan utama dari proyek ini adalah untuk mencoba memfasilitasi semua prosedur kompleks ini dan juga untuk menghilangkan persyaratan untuk beberapa perangkat. Kami juga menggunakan kamera ponsel cerdas dan pembelajaran mendalam untuk membuat aplikasi yang mengidentifikasi dan mengukur konten makanan, yang dapat membantu dalam penghitungan karbohidrat.”
Tim peneliti merancang dua jenis perangkat “all-in-one” yang berbeda, keduanya menggabungkan aplikasi smartphone baru. Pasien terlebih dahulu mengambil gambar makanan, dan aplikasi kemudian dapat memperkirakan volume makanan dan juga jumlah karbohidrat , berdasarkan informasi nutrisi dari database USDA.
Perangkat all-in-one pertama yang dirancang para peneliti menggabungkan banyak alat yang ada yang digunakan pasien sekarang, termasuk lanset untuk menggambar strip tes darah dan glukosa. Setelah pengukuran glukosa darah dilakukan, perangkat menyampaikan informasi ke aplikasi smartphone melalui Bluetooth, dan aplikasi menghitung dosis insulin yang benar. Perangkat ini juga mencakup jarum yang menyuntikkan jumlah insulin yang benar.
“Apa yang dilakukan perangkat kami adalah mengotomatiskan prosedur untuk menusuk kulit, mengumpulkan darah, menghitung kadar glukosa, dan melakukan komputasi dan injeksi insulin,” kata Huang.
“Pasien tidak lagi membutuhkan alat lancing terpisah, pengukur glukosa, dan pena insulin.”
Banyak komponen yang disertakan dalam perangkat ini sudah disetujui FDA, tetapi perangkat tersebut belum diuji pada pasien manusia. Pengujian pada babi menunjukkan bahwa sistem dapat secara akurat mengukur kadar glukosa dan mengeluarkan insulin.
Sebuah suntikan
Untuk perangkat kedua mereka, para peneliti ingin membuat sistem yang hanya membutuhkan satu tusukan jarum. Untuk mencapai itu, mereka merancang sensor glukosa baru yang dapat dimasukkan ke dalam jarum yang sama yang digunakan untuk injeksi insulin.
“Idenya adalah jika kita dapat mengintegrasikan sensor glukosa langsung ke permukaan jarum pengiriman insulin, kita hanya perlu satu tongkat untuk pasien, yang meminimalkan rasa sakit dan juga membuat seluruh proses lebih mudah dilakukan,” kata You.
Para peneliti merancang sensor elektronik fleksibel yang dapat dipasang pada jarum dan mengukur kadar glukosa dalam cairan interstisial, tepat di bawah permukaan kulit. Setelah jarum menembus kulit, dibutuhkan antara lima dan 10 detik untuk mengukur kadar glukosa. Informasi ini dikirimkan ke aplikasi smartphone, yang menghitung dosis insulin dan mengirimkannya melalui jarum yang dimasukkan.
Dalam tes pada babi, para peneliti menunjukkan bahwa mereka dapat secara akurat mengukur kadar glukosa dengan sistem ini, dan kadar glukosa turun setelah injeksi insulin.
Karena perangkat ini menggunakan jenis sensor glukosa baru, para peneliti berharap bahwa itu akan membutuhkan pengembangan lebih lanjut untuk mencapai titik di mana ia dapat diuji pada pasien. Mereka telah mengajukan paten pada kedua sistem yang dijelaskan dalam studi baru dan berharap dapat bekerja sama dengan perusahaan untuk mengembangkannya lebih lanjut.
Referensi jurnal :
Huang, H.W., You, S.S., Di Tizio, L., Li, C., Raftery, E., Ehmke, C., Steiger, C., Li, J., Wentworth, A., Ballinger, I., dan Gwynne, D. 2022. An automated all-in-one system for carbohydrate tracking, glucose monitoring, and insulin delivery. Journal of Controlled Release. doi.org/10.1016/j.jconrel.2022.01.001.
