Icke-invasiv glukosmätning med laserteknik ((Raman))

Diabetes mellitus (DM), orsakad av försämring av glukosmetabolismen är en världsomspännande epidemi. Det beräknas att det år 2035 kommer att finnas cirka 592 miljoner diabetespatienter. Blodsockernivåer (BG) finregleras av insulinutsöndringen och eventuella defekter i utsöndringen eller funktionen kan leda till DM. Eftersom ingen väletablerad medicinsk intervention för DM har varit känd hittills, är kontinuerlig övervakning av BG det enda sättet att undvika sekundära metaboliska komplikationer som stroke, hjärtinfarkt, högt blodtryck, blindhet och koma. Diagnos och terapeutisk övervakning av diabetes kräver direkt mätning av plasma (eller blod) glukos. Mätning av fasteglukosnivån är det föredragna testet för diagnos av diabetes hos barn och icke-gravida vuxna, medan det orala glukostoleranstestet (OGTT) är den föredragna metoden för diagnos av graviditetsdiabetes. Dessutom kräver patienter med en etablerad diagnos av insulinberoende diabetes (alla typ-I och många typ-II) frekventa glukosmätningar för terapeutisk övervakning. Framväxten av handhållna glukossensorer har gjort det möjligt för patienter med förmågan att själv övervaka blodsockernivån. Den frekventa övervakningen kräver ett litet blodprov (<1 µL) som erhålls genom ett "fingerstick" och elektrokemisk avkänning med en bärbar "glukometer". Proceduren är dock obekväm, resulterar i dålig patientföljsamhet och saknar realtidsinformation om koncentrationsförändringar. Oavsett vilket kliniskt test som utförs krävs för närvarande uttag av blod eller interstitiell vätska för mätning av BG-nivåer.

Den föreslagna studien är baserad på preliminär forskning som stöds av MIT Laser Biomedical Research Center (LBRC), och lovande resultat erhållna med spektroskopisk mätning av blodsocker i laboratoriet, i en experimentell djurmodell och i en liten kohort av frivilliga försökspersoner. För att göra icke-invasiv glukosmätning till en livskraftig klinisk teknologi, krävs dock en metodologisk implementering och validering från bänk till säng. I ansökan föreslår vi att uppnå detta mål med hjälp av en noggrant utformad translationell forskningsstudie som använder specifikt utformad instrumentering och metoder för preklinisk validering och tidiga kliniska studier på människor. Dessa studier kommer stegvis att öka i datakomplexitet, vilket kulminerar i en klinisk studie på människor, såväl som ett icke-invasivt, spektroskopiskt glukostoleranstest som ett alternativ till OGTT.