Слина для визначення рівня глюкози
Хвороби метаболізму, такі як цукровий діабет, впливають на концентрацію глюкози в багатьох біологічних рідинах, в тому числі і в слині. Рівень глюкози в слині, в свою чергу, робить прямий вплив на склад мікрофлори порожнини рота, що може збільшувати ризик розвитку стоматологічних захворювань.
Дослідження вимірювало рівень глюкози в слині, загальну кількість бактерій і виділялося 42 види мікроорганізмів порожнини рота.
Слина збиралася у 8173 дітей (жителі Кувейту) у віці 10 років (використовуючи ДНК аналізатори).
З пацієнтів, чиї зразки слини були зібрані, дослідники склали базу, в якій відобразили рівень їх фізичної підготовки (ознаки гіподинамії і ожиріння, карієсу і гінгівіту).
Дані були зрівняні між пацієнтами з високим і низьким вмістом глюкози в слині.
Досліджувана група на 61,1% складалася з дівчаток і на 38,9% з хлопчиків. Істотно вище відсоток хлопчиків мав ожиріння в порівнянні з дівчатками (38,2% проти 31,0%) і вище значення концентрації глюкози в порівнянні з такими ж показниками у дівчаток (0,22 од. проти 0,18 од.).
У 88% випадків (37 видів бактерій) спостерігалися статистично значущі відмінності в складах між групами з високим і низьким вмістом глюкози.
Основоположним значенням при цьому була кислотостійкість, найчутливішим виявився вид Prevotella, а самим резистентним – Streptococcus mutans.
Є істотні зміни в кількості і складі мікрофлори в слині пацієнтів із зайвою вагою і ожирінням в порівнянні з пацієнтами з нормальною вагою.
J. Max Goodson, доктор медичної школи Гарвардського університету.
Використовуючи різні методи аналізу, були виявлені мікроорганізми, які мають найвищу ступінь кореляції між їх кількістю і підвищенням рівня глюкози в слині.
Такими мікробами виявилися Aggregatibacter actinomycetemcomitans і Prevotella melaninogenica.
Також у 64% видів змінився частотний склад мікрофлори в порівнянні з зразками, взятими у пацієнтів з низькою концентрацією глюкози в слині.
Цукровий діабет другого типу строго пов’язаний зі змінами в бактеріальному різноманітті і частотою народження окремих видів в поддесневій області, але при цьому асоціація між діабетом і змінами в бактеріальних параметрах слини до сих пір не до кінця зрозуміла.
Goodson і його колеги також розрахували процентний склад кожного виду мікроорганізму для пацієнтів з низьким і високим вмістом глюкози в слині. Вони виявили значні відмінності в 26 видах мікроорганізмів при умовах підвищення концентрації глюкози в слині. У 15 видах було зниження, в той час як у 11 – підвищення процентного вмісту. У 16 видах статистично значущих змін виявлено не було, і значення залишалися на тому ж рівні.
«Зміна вмісту мікроорганізмів знаходилося в залежності і в найбільшій мірі було пов’язано зі зміною концентрації глюкози, в меншій мірі це співвідносилося з іншими клінічними показниками, такими як рівень карієсу в порожнині рота, наявність ожиріння і іншими фізичними параметрами досліджуваних», – робить висновок автор дослідження. Таким чином, одним з найважливіших висновків цього дослідження було підтвердження того, що метаболічні патології, такі як цукровий діабет, висловлюючись в підвищенні глюкози в крові, змінюють і концентрацію її в слині, тим самим впливаючи на склад мікрофлори порожнини рота.
Автори дослідження стверджують, що з огляду на багатство мікрофлори порожнини рота і відносну простоту її вивчення, ще раз вдалося простежити взаємозв’язок між станом порожнини рота і соціально значущою хворобою метаболізму. Це ще раз підтвердило думку про те, що порожнина рота є одним з ключів до профілактики та здорового способу життя.
Перший у світі сенсор контролю рівня цукру в слині
Консорціум iQ Group Global представив новий біосенсор Saliva Glucose Biosensor, здатний визначати рівень цукру в крові людини шляхом аналізу слини.
Це перший у світі подібний неінвазивний тест, який призначений для діабетиків.
Нагадаємо, що сьогодні в усьому світі приблизно 425 мільйонів чоловік страждають на цукровий діабет і щодня змушені контролювати у себе рівень цукру в крові.
Нова система складається з сенсора глюкози і мобільного медичного застосування. Сенсор глюкози є невеликою одноразовою смужкою, яка при контакті зі слиною людини забезпечує миттєве вимірювання рівня глюкози. Власне визначення рівня глюкози проводиться в режимі реального часу за допомогою програми на мобільному пристрої пацієнта.
Saliva Glucose Biosensor був винайдений професором Полом Дастуром і його командою в Центрі органічної електроніки університету Ньюкасла (Австралія). У 2016 році iQ Group Global придбала біосенсори технології і прискорила їх розробку для діагностичних програм.
Основна наукова інновація біосенсора полягає в запатентованій транзисторній архітектурі на основі модифікованої органічної тонкої плівки. Ця плівка включає до свого складу глюкозооксидазу як чутливий елемент для ініціювання електрохімічної реакції, яка виробляє електричний сигнал.
Цей сигнал може відображатися на мобільному пристрої пацієнта в режимі реального часу. Біосенсор має високу чутливість, тому здатний визначати рівень цукру при значно менших концентраціях, ніж це характерно для крові.
Він володіє лінійною чутливістю до цукру при концентраціях в 100 разів нижче, ніж при використанні сучасних методик вимірювання рівня глюкози в крові.
Що стосується точності вимірювань і працездатності технології, то розробники такої інформації поки не надали.
Вимірювання рівня цукру, записані біосенсора, можуть бути візуалізовані в режимі реального часу за допомогою програми на мобільному пристрої пацієнта, причому пацієнти можуть також переглядати історичні дані вимірювань і порівнювати їх з поточним значенням.
Новий сенсор здатний відкрити широкі можливості для поліпшення методів моніторингу і лікування діабету, позбавивши пацієнтів від неприємностей, пов’язаних з необхідністю кілька разів на день колоти себе в палець або носити на собі пристрій безперервного моніторингу рівня цукру.
В даний час iQ Group Global працює над пілотною програмою досліджень спільно з університетом Ньюкасла з метою розробки платформи діагностичних тестів, які можна буде використовувати в місцях надання первинної медичної допомоги, починаючи з систем для пухлинних маркерів, гормонів та інфекційних захворювань.
Рівень глюкози тепер визначатимуть за слиною і сльозами
Американські дослідники з Університету Пердью, взявши за основу графен і наночастинки платини, створили сенсор, що вимірює рівень глюкози в крові за зразками сліз, слини і сечі. Свої відомості група вчених під керівництвом Тімоті Фішера опублікувала в журналі Advanced Functional Materials.
Виготовлений з графена, сенсор складається з декількох нанолистів, що нагадують за формою пелюстки троянд. Платинові наночастинки, що виконують функцію електродів, прикріплені до країв пелюсток. На підкладці з графена встановлені молекули глюкозооксидази.
Цей фермент сприяє окисленню глюкози до глюконо-1,5-лактона, який гідролізується спонтанно до глюконової кислоти. Реакція також утворює пероксид водню вже після взаємодії електрода, за допомогою якого генерується електричний сигнал.
«Як правило, при створенні сенсора за допомогою нанотехнологій застосовують велику кількість виробничих процесів, як, наприклад, літографія, травлення і хімічна обробка, що призводить до подорожчання підсумкового продукту. «Нанолепестки» нашого біосенсора вирощувати тепер можна на підкладці будь-якого типу, без використання дорогих технологій», – зазначив Анураг Кумар, один із співавторів дослідницької роботи.
Рівень чутливості біосенсора неінвазивного типу дозволяє визначати без праці глюкозу в концентрації приблизно 0,3 мікромоля. Пристрій можна, за словами вчених, використовувати при визначенні рівня глюкози в крові пацієнта за зразками його слини, сечі і навіть сліз.
Замінивши глюкозооксидазу іншим ферментом, виміряти за допомогою сенсора можна рівень будь-яких інших речовин в організмі. Як відзначають вчені, їх розробку також можна взяти за основу при створенні алкотестера або приладу для перевірки стану пацієнтів, які страждають на хворобу Паркінсона або Альцгеймера.
Наночастки, що несуть один з токсинів, який входить до складу бджолиної отрути, знищують Вірус імунної недостатності людини, не завдаючи шкоди оточуючим клітинам, як з’ясували вчені з медичної школи Університету Вашингтона у Сент-Луїсі.
Це відкриття є важливим кроком на шляху до розробки вагінального гелю, що запобігає поширенню ВІЛ, вірусу, що викликає СНІД.
«Ми сподіваємося на те, що в тих регіонах, де ВІЛ поширюється зі швидкістю епідемії, люди зможуть використовувати цей гель в якості запобіжного заходу.
Американські вчені розробили кілька нових видів пломбувальних матеріалів з антибактеріальними і ремінералізуючими властивостями, як повідомляє Medical Xpress.
Група дослідників під керівництвом Хуакунь Сюй (Huakun Xu) з Мерілендського університету сподівається, що матеріали, створені за допомогою нанотехнологій, можуть прослужити не менше 10 років.
Як відомо, карієс утворюється під впливом шкідливих речовин, що виробляються мікроорганізмами, що сприяє руйнуванню зубної емалі.
Туберозний склероз – хвороба, розвиток якої пов’язаний з мутацією в одному з двох супресорних генів пухлини, TSC1 або TSC2, викликає зростання доброякісних пухлин по всьому організму і шкірі.
Ці пухлини можуть завдати естетичної шкоди зовнішньому вигляду людини, а також серйозно пошкодити внутрішні органи.
Зростання пухлин в мозку може викликати напади, а наявність таких новоутворень в нирках, печінці або серці може порушити нормальну функцію органа.
6 інноваційних пристроїв для вимірювання рівня цукру в крові
Діабет – це хронічна хвороба, при якій тіло людини не виробляє в достатній кількості інсулін – гормон, необхідний для переробки цукру та іншої їжі в енергію. Існує два типи діабету, і при лікуванні обох типів використовується інсулін; діабет 2 типу може також контролюватися медикаментами. Однак інсулін і деякі ліки можуть викликати гіпоглікемію, що характеризується аномально низьким рівнем глюкози в крові. Для всіх хворих на діабет або гіпоглікемію дуже важливо контролювати свій рівень цукру за допомогою глюкометра. Це невелике комп’ютеризоване пристрій вимірює і показує ваш рівень цукру в крові.
Вправи, їжа, медикаменти, стрес і безліч інших чинників можуть вплинути на цей рівень, тому регулярне вимірювання рівня цукру дозволить вам краще справлятися з цією хворобою, відстежуючи будь-які флуктуації. Крім того, збереження рівня цукру в крові на нормальному рівні дозволить людині запобігти багато проблем зі здоров’ям, пов’язаних з діабетом або гіпоглікемією. Глюкометр є одним з найбільш ефективних інструментів для контролю перебігу хвороби.
Принципово всі глюкометри однакові. Вставляєте тестову смужку в пристрій. Потім коліті свій палець голкою або ланцетом і ставите крапельку своєї крові на цю смужку. І чекаєте, коли показання здадуться на екрані.
Основні відмінності полягають в ціні, обсязі пам’яті таких пристроїв, точності вимірювання (це важливо при визначенні дози інсуліну) і тривалості часу тестування.
Але останнім часом стали з’являтися нові системи, які дещо відрізняються від всіх інших.
Різноманіття глюкометрів велике, але ми представимо вам тільки декілька різних пристроїв, як уже звичних і зарекомендували себе, так і нових, розробники яких використовували сучасні технології, щоб зробити подібні прилади більш зручними для застосування.
Це одна з моделей довгої лінійки глюкометрів компанії Roche із загальною назвою Accu-Chek, що відрізняється легкістю використання і швидкістю проведення вимірювань (5 сек).
Невеликий пристрій (габарити 69х43х20 мм, вага 60 г) характерно своїм солідним набором функцій, серед яких: підсвічування екрану, можливість ставити мітки про те, чи було проведено вимірювання до або після їжі, зв’язок з комп’ютером, великий обсяг пам’яті – на 500 вимірювань, розрахунок середніх показників рівня глюкози за 1, 2 тижні або за місяць; наявність будильника, який нагадає про необхідність провести вимір. До того ж, система може розпізнавати прострочені тест-смужки.
Aviva визначає рівень цукру за краплею крові розміром всього в 0,6 мкл, а це означає, що ці вимірювання не такі болючі, як було зовсім недавно. Тим більше, якщо використовувати і пристрій для проколювання Accu-Chek Multiclix, яке може варіювати глибину проникнення ланцета.
- Вбудованої батареї вистачає на 2000 вимірювань.
- Пристрій може працювати зі спеціалізованим додатком Accu-Chek для управління даними.
- Ціна: 13,99 грн
iHealth Smart Glucometer доповнив довгу лінійку різних медичних пристроїв компанії iHealth, підключених до смартфону, і дозволяє діабетикам легко контролювати рівень цукру в крові в будь-який час і в будь-якому місці.
Пристрій (а це вже друга версія приладу) може пересилати інформацію бездротовим чином в додаток iHealth MyVitals, дозволяючи користувачам записувати до 500 свідчень тільки в самому пристрої і значно більше в хмарному сховищі.
Користувач може переглядати тренди зміни рівня цукру в крові, встановлювати нагадування про необхідність проведення вимірювання або прийняття ліків, а також контролювати термін придатності тест-смужок.
Результати вимірювань протягом 5 секунд з’являються на світлодіодному екрані і автоматично передаються по Bluetooth в мобільний пристрій на базі iOS. При цьому для аналізу використовується крапля крові об’ємом всього лише 0,7 мкл.
Ціна: 29,95 грн
iQuickIt Saliva Analyzer – це глюкометр, який визначає рівень цукру не за аналізом крові, а шляхом контролю слини. Розробники цього пристрою, що працює в парі зі смартфоном, ставили собі за мету зменшити біль при вимірах.
Глюкометр поки що не продається і проходить тестування. Пристрій відрізняється тим, що дозволяє вимірювати не тільки рівень цукру, а й рівень ацетону в слині діабетиків.
Ацетон з’являється в слині діабетиків, коли хвороба перебуває в гострій стадії, в діабетичному кетоацидозі, що може бути фатальним.
При цьому, якщо, наприклад, рівень цукру становить 550, а аналіз слини показав наявність ацетону, мобільний пристрій, що отримало дані від аналізатора, пошле повідомлення пацієнту, щоб він негайно звернувся по лікарську допомогу, при цьому таке ж повідомлення надсилається родичам хворого і / або лікаря.
Ціна пристрою поки не визначена.
Каліфорнійська компанія Glucovation розробила систему постійного моніторингу цукру в крові SugarSenz, яка може використовуватися як діабетиками, так і здоровими людьми.
Подібно деяким іншим аналогічним системам для діабетиків, пристрій прикріплюється (приклеюється) до шкіри і періодично самостійно і безболісно проникає крізь шкіру для отримання зразка крові для вимірювання.
За твердженням розробників, система не вимагає калібрування за допомогою крові з пальця. Вимірювання рівня цукру здійснюється електрохімічним способом за допомогою технології, розробленої в Glucovation.
Датчик може без перерви працювати 7 днів і передавати статистику на смартфон або трекер фізичної активності кожні 5 хвилин, дозволяючи в реальному часі отримати аналіз того, як дієта або фізичні вправи впливають на метаболізм. При цьому комплексні метаболічні дані перетворюються в додатку в метрики, зрозумілі користувачеві.
Ціна пристрою – приблизно 150 грн, ціна змінних датчиків – 20 грн.
Компанія GlySens розробила імплантовану систему моніторингу рівня глюкози, яка може працювати близько року, не вимагаючи заміни. Система складається з двох частин. Це датчик, який схожий на кришечку від пляшки молока, тільки більш тонкий, який імплантується під шкіру в жировий прошарок.
Він бездротовим чином з’єднується із зовнішнім приймачем, який трохи товщий від мобільного телефону. Ресивер показує поточний рівень глюкози, останні історичні дані, тенденції, і видає попереджувальні сигнали при перевищенні встановленого рівня цукру в крові.
Передбачається, що в майбутньому приймач буде замінений додатком, що працює в мобільному телефоні.
По дизайну система схожа на аналогічні підшкірні системи, які вже доступні на ринку (DexCom, Medtronic, Abbott). Принципова різниця полягає в тому, що сенсори в існуючих системах потребують перекалібровки кілька разів на день і можуть залишатися на місці не більше тижня.
Компанія вже провела успішні випробування на шести пацієнтах з використанням першої версії пристрою. Незважаючи на те, що в цьому варіанті сенсор був майже в два рази товще, ніж в наступній версії, майже всі пацієнти, які беруть участь у випробуваннях, через якийсь час просто забули про імплантований датчик, стверджують розробники.
На відміну від конкурентних систем, датчик GlySens відстежує рівень кисню, за рахунок чого і отримує свою унікальну стабільність.
Глюкоза і кисень проходять з кров’яного потоку в мембрану, яка покриває матрицю електрохімічних детекторів. Мембрана покрита ферментом, який взаємодіє з киснем.
Вимірюючи кількість кисню, що залишився після реакції з ферментом, пристрій може обчислювати ступінь ферментативної реакції і, отже, концентрацію глюкози.
Ціна пристрою поки невідома, але, за твердженням розробників, він буде не вище вартості існуючих глюкометрів.
Socrates Companion принципово відрізняється від своїх побратимів – це неінвазивний глюкометр. Правда, він існує поки в формі працюючого прототипу і для того, щоб численні давно спраглі подібного пристрою люди повинні ще трохи почекати.
Розробники пристрою змогли створити абсолютно нову технологію вимірювання рівня цукру – без використання хворобливого уколу, необхідного для забору крові.
Просто закріпивши датчик на своєму вусі, користувач може за кілька секунд отримати точний аналіз вмісту цукру.
Пошуки можливості вимірювання рівня цукру в організмі неінвазивним способом тривають вже близько 20 років і досі всі спроби завершувалися без успіху, оскільки точність вимірювань залишала бажати кращого. Запатентована технологія, яка використовується в Socrates Companion, цю проблему, як стверджує компанія, вирішила.
В даний час пристрій очікує дозвіл державних органів на використання на території США і поки не надійшло в продаж.
Вартість пристрою також поки невідома.
Портативний неінвазивний пристрій дозволить вимірювати рівень глюкози в слині
Співробітники Університету Брауна розробили новий сенсор для вимірювання рівня глюкози в складних біологічних рідинах, таких як слина.
Ця розробка – важливий крок для створення портативних приладів для побутового контролю рівня цукру для людей, які страждають від діабету.
Одночасно це відкриває двері для розробки нового покоління високочутливих приладів для визначення широкого спектру сполук.
Важливою частиною пристрою буде інтерферометр. Сам чіп являє собою посріблений шматочок кварцу, в площею близько двох сантиметрів. На поверхні срібла нанесені тисячі найдрібніших борозенок.
При попаданні на поверхню світлової хвилі зі срібної поверхні борозенок виділяються вільні електрони і виникає поверхневий плазмонний резонанс. Хвилі збудження електронів інтерферують з хвилями світла, і ця інтерференція фіксується детекторами.
Коли чіп занурений в рідину, світло і хвилі плазмонного резонансу проходять через речовину до моменту інтерференції, і в залежності від складу рідини характер інтерференції буде різний.
Інтерферометр можна відкалібрувати на вимір специфічних компонентів, наприклад, глюкози, в дуже невеликих кількостях і з мінімальними вимогами до обсягу зразка.
Вчені з університету Брауна, очолювані Доменіко Пасіфісі, зробили крок далі. Вони вирішили визначати не глюкозу, а метаболіт її реакції з ферментами – глюкозооксідазою і пероксидазою хрону.
В результаті взаємодій цих ферментів з субстратами, що включають глюкозу і флуоресцентну мітку, можна отримати пофарбовані продукти, які дуже добре визначаються інтерферометрично.
В експериментах, проведених Пасіфісі і колегами, вдалося досягти чутливості у визначенні глюкози у воді 0,1 мкмоль на літр, при фізіологічних концентраціях в діапазоні 20-240 мкм. Це в десять разів підвищило чутливість в порівнянні зі стандартним інтерферометром.
Наступним етапом роботи буде калібрування пристрою для роботи зі слиною. В кінцевому рахунку автори розробки сподіваються створити портативний пристрій для неінвазивного визначення рівня глюкози, корисне людям з діабетом.
Цікаво, що принцип роботи приладу не обмежується визначенням глюкози або інших гексоз.
Таким же чином можна визначати інші речовини з високою точністю, наприклад, токсини у воді або повітрі, або контролювати перебіг хімічних реакцій в реальному часі.
Чіп з срібла і кварцу показує рівень цукру в тілі не гірше аналізу крові
Вчені розробили новий сенсор-биочип, який замірює концентрацію глюкози в слині. Винахід зможе позбавити діабетиків від необхідності перевіряти кров. У новому чіпі співробітники Університету Брауна поєднують хімічні реакції з плазмонами інтерферометра. Тобто хімічні «підписи» з’єднань знаходить світло.
У слині людини концентрація глюкози в 100 разів нижча, ніж в крові. Але комплексний підхід дозволяє її вловити, причому, з високою точністю. Значить, цукор можна відокремити від інших речовин у слині. Біочіп зроблений з кварцу, покритого тонким шаром срібла. У сріблі ховаються тисячі інтерферометрів.
Коли світло потрапляє на чіп, жолобки в інтерферометрах призводять до утворення цілої хвилі вільних електронів, яка спрямовується в бік центрального прорізу в інтерферометрі. Коли ж на чіп потрапляє рідина, світло і поверхневі хвилі електронів проходять через рідину, перш ніж вступають в контакт.
Це змінює схему інтерференції в залежності від складу рідини, що вловлюють детектори. Змінюючи відстань між жолобами і центральною прорізом, можна налаштувати систему на виявлення певних з’єднань в рідини. Так і було визначено маркер глюкози.
Потім учені додали в чіп два канальця з ензимами. Вони вступали в реакцію з глюкозою. Першим ензимом була глюкозооксидаза. В результаті її взаємодії утворюється молекула перекису водню. Ця молекула вже вступає в реакцію з другим ензимом – пероксидазою хрону – і виробляє молекулу резоруфіна. Резоруфін поглинає і виділяє червоне світло, змінюючи колір розчину.
Можна налаштувати інтерферометри на пошуки червоних молекул резоруфіна. Ефективність методики перевірили на розчині, що нагадує слину (суміш води, солей і ензимів). В результаті система змогла виділити резоруфін в реальному часі з високою точністю.
Спосіб визначення глюкози в ротовій рідині
Винахід відноситься до медицини, а саме до терапії і біоорганічної хімії.
Глюкоза в організмах людини і тварин – основний представник вуглеводів, що входить до складу найважливіших біологічних рідин: крові, сечі, слини.
У клінічній практиці для діагностики патологічних станів використовуються результати аналізів крові і сечі «на цукор», тобто вміст глюкози.
Вміст глюкози в крові здорової людини коливається від 0,8 до 1,2 г / л.
При деяких захворюваннях вміст цукру в крові зростає (гіперглікемія) і може досягати у важких випадках 50-80 г / л. Паралельно збільшується вміст глюкози в ротовій рідині і цукор виявляється в сечі.
Зниження вмісту цукру в крові (гіпоглікемія) спостерігається рідше і пов’язане з порушенням функцій печінки і підшлункової залози.
Методи визначення глюкози в водних розчинах та крові людини дуже численні і діляться на ферментативні і неферментативні.
Аналогом заявленого способу автори пропонують найбільш поширений ферментативний метод визначення глюкози в крові за допомогою препарату, що містить ферменти, глюкозооксидазу і пероксидазу.
141 відрізняється високою специфічністю, але дозволяє визначати глюкозу в досліджуваній рідині тільки при вмісті від 0,2 до 4,0 г / л. Він включає 3 ступені біохімічних перетворень і 4 чисто хімічні: окислення о-толуїдину з подальшим фотоколориметричним визначенням окисленої форми барвника методом калібрувального графіка.
Використання чотириступінчастої ланцюжка перетворень із застосуванням робочого розчину, що містить два ферментативних препарати, ускладнює техніку виконання аналізу і збільшує ймовірність помилки експерименту. Не можна не відзначити, що застосування в лабораторній практиці ароматичного аміну о-толуїдину тягне за собою небезпеку канцерогенезу.
Прототипом заявленого способу автори вважають неферментативне визначення глюкози по Хагедорна-Єнсена в безбілковому фільтраті крові.
Метод заснований на відновленні заліза (III) в складі гексаціаноферрата (III) калію (червоної кров’яної солі) до заліза (II) з отриманням жовтої кров’яної солі K4 [Fe (CN) 6] при нагріванні в лужному середовищі. Надлишок червоної кров’яної солі визначається йодометричним титруванням.
Вільний йод, що виділився в кількості, еквівалентній надлишку K3 [Fe (CN) 6], відтитровують розчином Na2S2O3.
Визначення цукру проводять в безбілковому фільтраті крові, тому необхідно попередньо осадити білки крові. Для цього беруть 2 пробірки, в кожну з них наливають з бюретки по 5 мл 0,45% розчину сірчанокислого цинку і по 1 мл 0,1 н. NaOH. Утворюється осад гідроксиду цинку.
У мікропіпетку, попередньо сполоснуту розчином оксалату натрію, набирають 0,1 мл крові. Піпетку з кров’ю занурюють до дна в пробірку 1 з гідроксидом цинку, обережно видувають кров і промивають піпетку 2-3 рази шляхом втягування і випускання верхнього шару рідини.
Таким же чином сухою піпеткою (або тією ж, сполоснутою розчином оксалату натрію) набирають кров в пробірку 2. Пробірки 3 і 4 – контрольні (без крові).
Потім всі чотири пробірки поміщають в киплячу водяну баню на 3 хв і після закінчення цього часу виймають і ставлять в штатив.
Рідина у всіх чотирьох пробірках фільтрують в заздалегідь пронумеровані цукрові стаканчики через вату, яка кладеться в вигляді маленького щільного шматочка в конус воронки.
Вату попередньо промивають дистильованою гарячою водою 3 рази, при цьому кожен раз віджимають її, натискаючи долонею на краю воронки.
Пробірки, в яких нагрівалася кров, і воронки з ватою після того, як відфільтрована вся рідина, промивають 3 рази гарячою дистильованою водою по 1-3 мл (вату кожен раз віджимають зазначеним вище способом).
До фільтрату в кожен стаканчик додають по 2 мл лужного розчину желатинового калію і проби нагрівають в киплячій водяній бані точно 15 хв (за цей час глюкоза повністю окислюється).
Після охолодження до рідини додають 3 мл потрійного розчину (суміш розчинів ZnSO4, NaCl, KI). Вміст стаканчиків перемішують збовтуванням і підкислюють 2 мл 3% оцтової кислоти.
Йод, що виділився, відтитровують тиосульфатом натрію (Na2S2O3), використовуючи як індикатор 2 краплі 1% розчину крохмалю; титрують до зникнення синього кольору.
Щоб запобігти утворенню велотини з железосинеродистого калію, останній виводиться зі сфери реакції за допомогою сірчанокислого цинку. Додавання сірчанокислого цинку призводить до утворення нерозчинної комплексної солі.
Кількість цукру в крові обчислюють за даними титрування за допомогою емпірично складеної авторами методу таблиці.
З огляду на те, що ряд з’єднань невуглеводного характеру (сечова кислота, глутатіон та ін.) мають поряд з глюкозою здатність відновлювати іони важких і перехідних металів, результати аналізу виявляються завищеними. Помилка може досягати 10-20%.
- Чотирьохетапне визначення глюкози з попереднім осадженням білків крові і приготуванням досить великої кількості титрованих розчинів вимагають від аналітика значних витрат часу на підготовку і проведення аналізу.
- Автори пропонують швидкий і доступний метод визначення глюкози в ротовій рідині, що має певні переваги в порівнянні з описаними вище класичними методами.
- При значному скороченні часу проведення аналізу для його здійснення не потрібно будь-яких рідкісних реактивів і спеціальних приладів. Аналіз виконують наступним чином:
Обладнання та реактиви: водяна баня, лабораторний термометр на 100 °C, 2N розчин КОН, 0,1% р-р метиленового синього, градуйовані термостійкі пробірки (по числу проб ротової рідини), неградуйовані піпетки – 2 шт., дистильована вода.
Хід визначення:
В пробірку набирають 1 мл свіжоотобраної ротової рідини, додають 1 мл дистильованої води, 2 краплі 2N розчину КОН і 3 краплі 0,1% -ного розчину метиленового синього. Перемішують струшуванням і нагрівають на водяній бані до ~80 °C (± 2 °C).
При вмісті глюкози в аналізованому зразку> 0,12% спостерігається повне зникнення синього забарвлення індикатора. При меншому вмісті глюкози забарвлення зберігається.
Заявленим способом було протестовано 50 зразків ротової рідини (змішаної слини), узятих у пацієнтів стоматологічної поліклініки зі скаргами на стан пародонту.
Ротова рідина збиралася натщесерце після ретельного прополіскування ротової порожнини дистильованою водою.
Вміст глюкози, що перевищує 0,12%, було виявлено в змішаній слині шести пацієнтів, у яких в подальшому при обстеженні було виявлено порушення функції підшлункової залози.
Клінічний приклад №1
Амбулаторна карта Пацієнтка Н., 56 років, звернулася в стоматологічну поліклініку зі скаргами на стан пародонту. У зразку ротової рідини запропонованими авторами способом виявлено підвищений вміст глюкози (> 0,12%).
При подальшому обстеженні у ендокринолога в крові пацієнта було виявлено вміст цукру, що перевищує норму.
Клінічний приклад №2
Амбулаторна карта Пацієнт Т., 47 років, звернувся в стоматологічну поліклініку зі скаргами на стан пародонту. Запропонованим авторами способом в зразку ротової рідини не виявлено перевищення вмісту глюкози. Аналіз крові, виконаний паралельно з аналізом ротової рідини, також показав вміст глюкози в межах норми.
Спосіб визначення глюкози в ротовій рідині, що включає визначення вмісту глюкози в біологічній рідині, відрізняється тим, що до 1 мл свіжоотобраної ротової рідини додають 1 мл дистильованої води, 2 краплі 2N розчину КОН і 3 краплі 0,1% -ного розчину метиленового синього, перемішують вміст струшуванням і нагрівають на водяній бані до 80 °C (± 2 °C) і при збереженні синього забарвлення індикатора говорять про нормальному вмісті глюкози в ротовій рідині – менше 0,12%, а при повному зникненні синього забарвлення індикатора роблять висновки про перевищення нормального значення вмісту глюкози в ротовій рідині.
Діабет виявить аналіз слини
Як відомо, цукровий діабет є одним з бичів сучасної цивілізації. Культура споживання не стимулює людей дотримуватися здоровий спосіб життя, що для багатьох обертається втратою здоров’я.
Одним з результатів сучасного способу життя може стати цукровий діабет.
З огляду на високу поширеність даної патології дослідження, присвячені лікуванню та діагностиці діабету, на сьогоднішній день мають велику популярність.
Нещодавно вчені з Каліфорнійського університету Лос-Анджелеса внесли свій вклад у вивчення даного захворювання. Наукова робота цих дослідників була спрямована на пошук нових методів діагностики цукрового діабету на ранніх стадіях розвитку.
Для вирішення даної проблеми ними було запропоновано використовувати аналіз слини.
Вчені стверджують, що це просте лабораторне дослідження дає можливість розпізнати не тільки початкові стадії порушення вуглеводного обміну, а й виявити аутоімунні і неврологічні розлади.
Унікальний метод, запропонований американськими вченими, заснований на аналізі молекул РНК, що містяться в слині людини. Дослідження показало, що саме ця біологічна рідина включає велику кількість діагностично важливих молекул, які не можуть бути виявлені в крові.
Старший автор дослідження доктор Девід Вон розповів: «Всім нам треба запитати, чи можливе застосування компонентів слини для діагностики захворювань. Може саме це дослідження стане в нагоді для досягнення конкретних медичних цілей». Також доктор Він заявив, що аналіз слини може використовуватися не тільки для діагностики цукрового діабету.
З його допомогою можна виявити, наприклад, рак шлунка і деякі інші захворювання.
«Якщо ми не будемо аналізувати склад слини, ми можемо втратити важливі ознаки захворювання. Слина – це справжній скарб, здатний по-справжньому здивувати людство» – розповів Девід Вон. На сьогоднішній день для раннього виявлення цієї патології використовується лабораторний аналіз інших показників.
Перш за все, виявлення діабету базується на аналізі крові. Важно пам’ятати, що разове визначення концентрації глюкози в крові вранці натщесерце не є достатнім критерієм для постановки або виключення цукрового діабету. Для оцінки ступеня збереження вуглеводного обміну необхідно проведення глюкозотолерантного тесту.
Це дослідження з навантаженням глюкозою дозволить оцінити, як організм реагує на введення досить великої кількості вуглеводів. Виконання глюкозотолерантного тесту рекомендується не тільки при появі ознак хвороби, але і з профілактичною метою для деяких категорій осіб.
Це люди з надмірною масою тіла, високим рівнем холестерину і тригліцеридів, а також родичі хворих на цукровий діабет. Виконання даного дослідження набуває особливої актуальності після 45 років.
Подбати про своє здоров’я рекомендується і жінкам, які страждали гестаційним цукровим діабетом, мали викидні, пологи з великим плодом, а також передчасні пологи.
Аналіз сечі на цукор і ацетон виявляються позитивними, як правило, на пізніх стадіях розвитку цукрового діабету.
Контролювати концентрацію цукру в крові протягом тривалого часу дозволяють такі показники, як фруктозамін і глікозильований гемоглобін.
Визначення вмісту цих речовин дозволяє уникнути постановки помилкових діагнозів при виконанні разового аналізу цукру в крові. Крім того, ці дослідження допомагають контролювати ефективність лікування цукрового діабету.
Пацієнтам з факторами ризику розвитку даного захворювання слід звернути пильну увагу на свій спосіб життя. Регулярні фізичні навантаження та низьковуглеводна дієта є ефективними методами профілактики цього патологічного стану. Регулярне відвідування фахівця допоможе виявити початкові порушення, які легко піддаються корекції.
Вимірювання цукру крові: огляд всіх можливих способів
Однією з найболючіших тем для діабетиків є необхідність постійного контролю рівня цукру в крові. Але все б нічого, якби для цього не потрібно було проколювати палець. Кількість проколів в середньому варіюється від 3 до 7 разів на день, а це вже не мало. Ця проблема по актуальності стоїть нарівні з самим лікуванням діабету.
- Винокур Марія – медичний редактор
- access_time
Які існують способи вимірювання цукру в крові:
Першим і найбільш достовірним способом визначення рівня глюкози в крові є лабораторне дослідження, де використовується венозна кров. Її норми трохи відрізняються від капілярної.
Природно, що цей спосіб використовується лише при постановці діагнозу або в умовах стаціонарного лікування і для постійного контролю не підходить.
З експрес-методів найпримітивнішим є використання тест-смужок, які при контакті з рідиною змінюють свій колір залежно від концентрації глюкози.
Після закінчення реакції отриманий колір порівнюють з колірною шкалою на упаковці і судять про кількість цукру в досліджуваному матеріалі. Існують смужки, адаптовані як для крові, так і для сечі.
У вузькій ендокринологічній практиці зустрічаються не часто, адже чіткої кількісної характеристики глікемії не дають, а служать лише скринінговим методом.
Найпоширенішим і надійним в домашніх умовах вважається використання портативного глюкометра зі спеціальними тест-смужками.
Варіації дизайну, розміру і ціни охопити складно.
Існують механізми різних рівнів складності, деякі з них розраховані лише на вимір глюкози, в інших також використовуються смужки для визначення рівня холестерину і тригліцеридів в крові.
Глюкометри також відрізняються різними обсягами пам’яті для зберігання результатів попередніх вимірювань і можливістю ставити мітки до або після їжі перед вимірюванням. Для проведення аналізу найчастіше потрібно крапля крові з пальця, але існують глюкометри, адаптовані для аналізу крові з передпліччя, стегна, плеча або горбків долоні.
Вимірювання цукру без проколів
Говорячи про глюкометри, неможливо не згадати про предмет мрій багатьох діабетиків – неінвазивні глюкометри, тобто ті, які НЕ потребують проколу шкіри. На даний момент на ринку представлені кілька таких чудо-пристроїв з найрізноманітнішими способами забору інформації.
Омелон А-1 – пристрій, який, порівнюючи пульс і артеріальний тиск, може визначити рівень цукру в крові.
За відгуками пацієнтів, які зазнали цього апарату, можна сказати, що хтось дуже сильно погарячкував із гучною назвою «глюкометр», адже результати вимірювань далекі від істини і більше нагадують рандомний підбір чисел.
Цей пристрій не рекомендований для використання при інсулінотерапії і підходить тільки діабетикам 2 типу (інсулінонезалежним).
GlucoTrack є одним з небагатьох неінвазивних глюкометрів, який пройшов контроль якості в Європі. Він являє собою апарат, датчик якого оформлений у вигляді вушної кліпси.
Принцип роботи полягає в потрійному аналізі: електромагнітному, ультразвуковому і термальному. В результаті комбінації цих трьох показників можна судити про рівень цукру в крові з досить високою точністю.
Системи безперервного моніторингу глюкози
Також існують системи безперервного моніторингу рівня глюкози в крові. Однією з них є FreeStyleLibre. Механізм складається з датчика, який кріпиться на шкірі, і пристрою, що зчитує. Заміна датчика проводиться раз на 14 днів.
Схожий принцип роботи і у системи постійного моніторингу Dexcom. Рекомендуємо ознайомитися з принципом роботи і установки у відео:
Не варто також забувати і про вбудованих системах моніторингу цукру в крові, які зустрічаються в останніх моделях інсулінових помп. Система роботи побудована так, що користувачеві не потрібно робити жодних проколів, крім місця приєднання канюлі помпи. Вбудований сенсор визначає рівень цукру в крові і сигналізує при небезпечних порогах глікемії, що дуже зручно вночі. При низькому рівні цукру помпа призупиняє подачу інсуліну.
Про перспективи:
SymphonytCGM зараз знаходиться на етапі останніх випробувань та реєстрації в США та Європі. Цей глюкометр є сенсором, який кріпиться на шкіру, попередньо оброблену за допомогою спеціальної системи PreludeSkinPrep. В основі роботи покладено вимірювання рівня цукру в верхніх шарах шкіри, що не вимагає жодних проколів чи контакту з кров’ю.
Вже зовсім скоро на ринок Європи вийде глюкометр у вигляді пластиру sugarBEAT. Зручність даного механізму полягає в тому, що вимірювання проводяться кожні п’ять хвилин і передаються на будь-який інший носій інформації за допомогою системи Bluetooth.
Єдиним недоліком sugarBEAT можна вважати те, що для калібрування все ж необхідно щодня проколювати палець і визначати рівень глюкози за допомогою звичайного глюкометра. У будь-якому випадку це лише один прокол, що вже суттєво полегшує життя діабетикам.
ДІАінструктаж: тест-смужки
Як працюють тест-смужки?
Коли кров поміщають на тест-смужку, вона вступає в реакцію з хімічним речовиною (ферментом) – глюкозооксідазою, який окисляє глюкозу до глюконової кислоти з утворенням пероксиду водню. З протилежного боку тест-смужки глюкометр передає на неї струм.
Тест-смужка має електричні клеми, які дозволяють приладу виміряти струм між клемами. Струм змінюється в залежності від рівня глюконової кислоти.
Глюкометр потім використовує алгоритм для визначення рівня глюкози в крові, оснований на показниках опору струму.
Кількість крові, необхідне для аналізу, варіюється між виробниками глюкометрів. Як правило, потрібно від 0,5 мкл до 1 мкл крові.
Існують візуальні тест-смужки для визначення концентрації глюкози в крові, однак цей метод менш точний і рідше використовується в наші дні.
Який термін придатності тест-смужок?
В середньому термін придатності тест-смужок становить близько 2 років (за умови дотримання правил зберігання). Після розтину тубуса смужки потрібно використовувати протягом 3-6 місяців, але не забудьте перевірити термін придатності на упаковці. Якщо у вас є кілька упаковок з тест-смужками, почніть з більш «старої» упаковки.
- Правила зберігання упаковок з тест-смужками:
- при кімнатній температурі
- не наражати на надлишковий вплив тепла або холоду
- в закритому (герметичному) флаконі
- не використовувати тест-смужки, які були в контакті з брудом, крихтами, харчовими продуктами або рідинами
- Наскільки точні тест-смужки?
Тест-смужки повинні відповідати стандартам Міжнародної організації зі стандартизації (ISO) та використовуватися спільно з глюкометром, до якого вони призначені.
У кожному глюкометр закладено діапазон помилки вимірювання 20% (згідно з ISO 15197), тому результати вимірювання глюкози крові на різних приладах і в лабораторії можуть дещо відрізнятися. А в 5% випадків помилка при вимірюванні може перевищити 20%.
Крім того, сучасні глюкометри показують рівень глюкози в плазмі (будучи каліброваними за плазмою крові), що вище даних лабораторії для капілярної крові на 11-15%.
Чи будуть потрібні тест-смужки в майбутньому?
Зараз ведуться розробки для створення неінвазивного методу визначення глюкози крові (тестування слізної рідини, слини), без проколювання пальців і без тест-смужок. Сучасна система безперервного моніторування рівня глюкози крові, стаючи все більш доступною, все ще не може повністю замінити глюкометр. Будемо чекати і стежити за новими розробками!
Глюкоза в крові
Визначення глюкози в крові – один з найбільш широко поширених тестів у клінічній лабораторній діагностиці. Глюкозу визначають у плазмі, сироватці, цільній крові.
Показання до дослідження
- Діагностика та моніторинг СД;
- захворювання ендокринної системи (патологія щитовидної залози, надниркових залоз, гіпофіза);
- захворювання печінки;
- ожиріння;
- вагітність.
Особливості взяття і зберігання зразка. Перед дослідженням необхідно виключити підвищені психо-емоційні та фізичні навантаження.
Переважно – плазма венозної крові. Зразок слід відокремити від формених елементів не пізніше, ніж через 30 хв після взяття крові, уникати гемолізу.
Зразки стабільні не більше 24 годин при 2-8 ° C.
Метод дослідження. В даний час у лабораторній практиці найбільшого поширення набули ферментативні методи визначення концентрації глюкози – гексокіназний і глюкозооксидазний.
Підвищені значення
- СД 1 або 2 типу;
- діабет вагітних;
- захворювання ендокринної системи (акромегалія, феохромоцитома, синдром Кушинга, тиреотоксикоз, глюкоганома);
- гемахроматоз;
- панкреатит гострий і хронічний;
- кардіогенний шок;
- хронічні захворювання печінки і нирок;
- фізичні вправи, сильне емоційне напруження, стрес.
