Diabetes-Management mit Graphen-Haut Patch tritt näher

Wissenschaftler haben ein Graphen-basiertes elektronisches Hautpflaster entwickelt, das den erhöhten Blutzuckerspiegel einer diabetischen Person misst und diesen korrigiert, indem sie eine angemessene Dosis des Medikaments verabreicht. Ein Prototyp wurde an Mäusen getestet.
Die Idee ist, dass das elektronische Hautpflaster - das erhöhte Glukose abtastet und eine Medikamentendosis als Antwort liefert - die Notwendigkeit für Diabetiker beseitigt, ihren Finger zu stechen.
Bildnachweis: Hui Won Yun, Nationale Universität Seoul

Der schweißbasierte Diabetes-Monitoring- und Feedback-Therapie-Patch ist eine Erfindung von Wissenschaftlern aus den USA und Korea, die darüber in der Zeitschrift schreiben Natur Nanotechnologie.

Die Idee ist, dass das tragbare Gerät die Notwendigkeit des Fingerstechens beseitigt - ein schmerzhaftes und unangenehmes Verfahren, das nicht viele Diabetespatienten einhalten.

Das dehnbare Pflaster sitzt auf der Haut und erkennt den Glukosespiegel im Schweiß des Trägers. Wenn das Niveau über eine programmierte Menge steigt, löst es Heizgeräte aus, die in dem Pflaster eingebettet sind, um die Beschichtung auf Mikronadeln aufzulösen, so dass sie eine geeignete Menge an Wirkstoff durch die Haut freisetzen.

In ihrer Arbeit erklären Dae-Hyeong Kim von der Seoul National University und das Institut für Grundlagenforschung (IBS) in Südkorea und Kollegen, wie sie zeigten, dass das Pflaster durch Hitze aktiviert werden kann, um das Diabetesmedikament Metformin durch die Haut von Diabetikern zu transportieren Mäuse.

Sie sagen, dass die Komponenten hochskaliert werden müssen, bevor das Pflaster für menschliche Versuche bereit ist.

Graphen "dotiert" mit Gold

Graphen ist ein revolutionäres neues 2D-Nanomaterial aus extrem dünnen Kohlenstoffplättchen, die nur ein Atom dick sind. Viele Wissenschaftler sind daran interessiert, tragbare Elektronik zu verwenden, weil sie weich, dünn, flexibel ist, Elektrizität leitet und transparent gemacht werden kann.

Um die elektrochemische Fähigkeit des Materials zu verbessern, sodass Biomoleküle, Ionen und Veränderungen der Acidität gemessen werden können, "dotierten" die Autoren das Graphen mit Goldnanopartikeln und kombinierten es mit einem Goldgitter. Das Dotieren des Graphens mit Gold bedeutet das Hinzufügen von Goldpartikeln, um die elektrischen Eigenschaften zu verändern, ohne die Grundstruktur des Materials zu verändern.

Das Pflaster enthält eine Reihe von Sensoren, die nicht nur Glukose, sondern auch andere Schweißeigenschaften wie Temperatur, Feuchtigkeit und pH-Wert erfassen, um die Auswirkungen auf Glukose zu eliminieren und so zu einer zuverlässigen Messung zu gelangen.

Die Elektronik an Bord bestimmt, ob der Glukosespiegel zu hoch ist, dann lösen die Mikronadeln ihre Beschichtung aus und geben das Metformin durch die Haut ab.

In einem begleitenden Artikel bemerkt Richard Guy, Professor für Pharmazeutische Chemie an der Universität von Bath in Großbritannien:

"[...] Obwohl der heilige Gral des Diabetesmanagements - ein nicht-invasives Rückkopplungssystem, das Glukosemonitoring und reaktionsschnelle Medikamentenzufuhr kombiniert - noch nicht zur Hand ist, haben Kim und Mitarbeiter das Feld sicherlich diesem begehrten Preis näher gebracht."

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