Blutzuckermessung mit Chip

Die Blutzuckermessung mit Chip

Hauptanforderungen an diesen Chip waren:. Zuckerkrankheit: Blutzuckermessung ohne Blutentnahme, aber mit einem Chip im Augenbereich. Diabetespatienten verlieren regelmässig auch wenn es die Kosten der Bewältigung sind. Nur wer seinen Zuckerspiegel im Griff hat, kann die schwerwiegenden Folgekrankheiten des Blutzuckerspiegels ausgleichen. Gemeinsam mit Novio Sense BV hat das Institut für Molekulare Mikroelektronik (Fraunhofer IMS) eine Methode zur Blutzuckermessung über die Flüssigkeit im Auge erarbeitet.

Gemeinsam mit seinen Mitarbeitern hat er einen ultra-kleinen Bioelektriksensor für das einfache Einführen in das menschliche Augapfel geschaffen. Hier wird die Zuckerkonzentration - auch Glucose oder Traubenzucker oder Traubenzucker oder Traubenzucker bezeichnet - in der Flüssigkeit des Auges gemessen. Die Ärzte wissen seit langem, dass nicht nur die Blutkörperchen, sondern auch alle anderen Flüssigkeiten des Körpers Traubenzucker haben.

"Die Glukose in der Augentropfenflüssigkeit verändert sich entsprechend dem Blutzuckerwert, nur mit einer leichten Zeitverzögerung von wenigen Minuten", sagt Zimmermann. Der Gedanke, den Glukosegehalt in etwas anderem als dem des Blutes zu bestimmen, gibt es daher schon seit Jahren. "Bislang ist es jedoch nicht gelungen, eine Methode zu entwickeln, die den Gehalt an Zucker auf einfache und zuverlässige Weise misst", sagt Andreas Fritsche, Direktor für Ernährung am Tübinger Uniklinikum und Pressesprecher der DSDG.

"Eine Blutzuckereinstellung ist ein Balanceakt: Wenn das Niveau permanent zu hoch ist, treten die für ihn charakteristischen Folgekrankheiten auf. Zwar ist es verhältnismäßig leicht, eine frühzeitig erkannte Hypoglykämie - und zwar durch den Genuss einer Dextrose - zu bewältigen, doch sind die Konsequenzen eines chronischen Blutzuckeranstiegs viel schwieriger zu mildern. Bei einer diabetischen Gefäßerkrankung ist der Patient von einem Herzanfall oder Schlag bedroht.

Dies alles soll durch eine kontinuierliche Anpassung des Blutzuckerspiegels weitestgehend vermieden werden. Steigt der Blutzuckerspiegel zu hoch, muss er mit einer exakten Insulin-Injektion wieder gesenkt werden. Die Glukose steigt über den Zielwert, je mehr Stoffwechselhormone sie brauchen. Daher ist es so entscheidend, dass die Patientinnen und Patienten ihren momentanen Blutzuckerspiegel präzise wissen.

"Bei der Zuckerkrankheit des Typs 1 muss der Blutzucker bei jeder Insulinzufuhr angepasst werden", sagt Fritsche. "Besonders die Angehörigen mit sehr kleinen Kindern erwarten eine Alternative", sagt Zimmermann. Die neue Vorgehensweise ist für sie ein Lichtblick. Obwohl der neue Messkopf ähnlich wie die alten Messinstrumente mißt, ist er so winzig, dass er leicht ins Innere des Auges einpasst.

Auf dem nur 0,7 x 10 mm großen Chip befindet sich das gesamte Diagnosesystem: ein Potentiostat, der den Blutzuckerspiegel indirekt mißt, und ein Datenkonverter, der das elektochemische Messsignal in ein lesbares Messsignal umwandelt. Die elektrochemischen Signale werden durch eine einfache enzymatische Reaktion erzeugt: Eine im Bio-Sensor befindliche Oxydase erzeugt Wasserstoffperoxid (H2O2), welches im Verhältnis zum Glukosegehalt steht.

Mit zunehmendem Glukosegehalt der Flüssigkeit wird mehr Wasser produziert. Bei der Messung der H2O2-Menge kann daher die Glucosekonzentration unmittelbar bestimmt werden. Mit dem Potentiostaten wird die Wasserstoffkonzentration erfasst, der Analog-Digital-Wandler wandelt sie in einen numerischen Digitalwert um. Diese wird dann an einen mobilen Empfänger geschickt und kann vom Patient fortlaufend gelesen werden.

Um nicht ständig den Biomarker auszutauschen, haben die Patientinnen und Patienten ihn mit einem aktiven System ausgestattet: Der Biomarker wird über Funk mit Energie versorgt. Sinnlos ist es, wenn ein Normalwert im Blutzuckerbereich von 100 mg pro Liter ohne Probleme ermittelt werden kann. Ausschlaggebend ist, dass das Vorgehen auch Blutzuckerwerte im sehr großen und sehr kleinen Messbereich zuverlässig erfasst.

"Es wird wahrscheinlich mehr als nur einen Augenblick brauchen, um den Blutzuckerspiegel ohne weiteres zu messen.

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