Neinvazivní měření glukózy pomocí laserové technologie ((Raman))

Diabetes mellitus (DM), způsobený poruchou metabolismu glukózy, je celosvětovou epidemií. Předpokládá se, že do roku 2035 bude přibližně 592 milionů diabetických pacientů. Hladiny glukózy v krvi (BG) jsou jemně regulovány sekrecí inzulínu a jakékoli defekty v sekreci nebo funkci mohou vést k DM. Vzhledem k tomu, že do dnešního dne není známa žádná dobře zavedená lékařská intervence pro DM, je kontinuální monitorování BG jediným způsobem, jak se vyhnout sekundárním metabolickým komplikacím, jako jsou mrtvice, srdeční záchvaty, vysoký krevní tlak, slepota a kóma. Diagnostika a terapeutické sledování diabetu vyžaduje přímé měření glukózy v plazmě (nebo krvi). Měření hladiny glukózy nalačno je preferovaným testem pro diagnostiku diabetu u dětí a netěhotných dospělých, zatímco orální glukózový toleranční test (OGTT) je preferovanou metodou diagnostiky gestačního diabetu. Kromě toho pacienti se zavedenou diagnózou diabetu závislého na inzulínu (všechny typy I a mnohé typy II) vyžadují časté měření glukózy pro terapeutické monitorování. Vznik ručních glukózových senzorů umožnil pacientům samostatně sledovat hladinu glykémie. Časté monitorování vyžaduje malý vzorek krve (<1 µl) získaný „píchnutím do prstu“ a elektrochemickým snímáním pomocí přenosného „glukometru“. Tento postup je však nepohodlný, má za následek špatnou komplianci pacienta a chybí v něm informace o změnách koncentrace v reálném čase. Bez ohledu na prováděný klinický test je v současné době pro měření hladin BG vyžadován odběr krve nebo intersticiální tekutiny.

Navrhovaná studie je založena na předběžném výzkumu podporovaném MIT Laser Biomedical Research Center (LBRC) a slibných výsledcích získaných spektroskopickým měřením hladiny glukózy v krvi v laboratoři, na experimentálním zvířecím modelu a v malé kohortě dobrovolníků lidských subjektů. Aby se však neinvazivní měření glukózy stalo životaschopnou klinickou technologií, je nutná metodická implementace a validace od stolu k lůžku. V aplikaci navrhujeme dosáhnout tohoto cíle pomocí pečlivě navržené translační výzkumné studie využívající specificky navrženou instrumentaci a metody pro preklinickou validaci a rané klinické studie na lidských subjektech. Tyto studie budou postupně zvyšovat komplexnost dat, což vyvrcholí klinickou studií na lidských subjektech a také neinvazivním spektroskopickým glukózovým tolerančním testem jako alternativou k OGTT.