طريقة غير مؤلمة لاختبار سكر الدم باستخدام اللعاب

رغم التقدم الكبير في أبحاث مرض السكري على مدار القرن الماضي، لا يزال مرضى السكري بحاجة إلى الحصول على عينات من الدم لمراقبة مستويات السكر لديهم.
وتعد مراقبة الجلوكوز اليومية عن طريق تتبع مستويات السكر في الدم ضرورية للتحكم في كلا النوعين الأول والثاني من مرض السكري، والطريقة الأكثر انتشاراً لذلك، هي «وخز الإصبع»، التي يمكن أن تصبح مرهقة مع عدد المرات التي يجب القيام بها.
ومنذ عام 2014، تم تقديم مراقبة الجلوكوز باستخدام الضوء لأول مرة في أوروبا وتستخدم هذه الطريقة مستشعراً صغيراً مقاوماً للماء يتم وضعه في الجزء الخلفي من الجزء العلوي من الذراع، وبالمقارنة مع شاشة وخز الإصبع، يعد هذا النهج أكثر ملاءمة ولكن هذه المستشعرات لديها مشكلات معروفة في الدقة وقد يفشل بعضها تماماً.
وفي إطار السعي لجعل مراقبة الجلوكوز أكثر سهولة دون التأثير على الدقة، توصلت الأبحاث التي أجرتها وينيو جاو، من قسم الكيمياء بجامعة واترلو الكندية، إلى «إمكانية استخدام اللعاب بدلاً من الدم لمراقبة مستويات الجلوكوز»، وتم الإعلان عن هذا الإنجاز أول من أمس في دورية «أبلايد نانو ماتريلز».
ومن خلال العمل في مختبر أبحاث البروفسور كام تونج ليونج، طورت جاو نموذجاً أولياً لجهاز الاستشعار يستخدم المواد النانوية لاختبار مستوى السكر في عينات اللعاب.
ورغم أن اللعاب يحتوي على مكونات متعددة يجب فصلها قبل الاختبار، فإن دقة المستشعر المعتمد على اللعاب تزيد على 95 في المائة عند مقارنتها بنتيجة نظام مراقبة جلوكوز الدم التجاري.
ويستخدم نموذج مستشعر اللعاب مواد نحاسية نانوية مثبتة على شريط قاعدة مصنوع من ورقة الجرافين، وهي مادة كربونية غير مكلفة ولا تتفاعل بشكل عام مع المركبات الأخرى.
وتقول جاو، في تقرير نشره الموقع الإلكتروني لجامعة واترلو بالتزامن مع نشر الدراسة: «تتميز شرائح الجرافين بأنها رقيقة ومرنة تماماً مثل الورق، لذا يمكنك إيداع المواد في الأعلى، وهي لا تزال مرنة، فهي ركيزة واعدة في أجهزة الاستشعار الحيوي».
وتوجد المواد النحاسية النانوية المثبتة على الجرافين في ثلاث طبقات بهيكل قشرة قلب مصنوع من النحاس وأكسيد النحاس الأحادي والثنائي.
ويتفاعل الجلوكوز في مستشعر اللعاب مع طبقة أكسيد النحاس الأحادي ويغير عدد الإلكترونات في ذرة النحاس، وهذا يغير التيار الكهربائي بما يتناسب مع كمية الجلوكوز الموجودة، التي يمكن قياسها كمستوى السكر في الدم.