Naukowcy mają nowy sposób na monitorowanie cukrzycy. Wystarczy kompas w telefonie

Każdy nowoczesny smartfon jest wyposażony w magnetometr, czyli popularny kompas, służący do pomiaru pola magnetycznego, pozwalający w szybki i prosty sposób wskazać właściwy kierunek nawigacji. Okazuje się, że urządzenie może mieć jeszcze inne, mniej oczywiste zastosowanie.

Zespół naukowców z Narodowego Instytutu Standardów i Technologii (National Institute of Standards and Technology - NIST) opracował technikę wykorzystującą zwykły magnetometr ze smartfona do pomiaru stężenia glukozy, markera cukrzycy. Pomysł został opisany w czasopiśmie Nature Communications. 

Według naukowców, magnetometr można wykorzystać do szybkiego i taniego pomiaru wielu właściwości biomedycznych w celu monitorowania lub diagnozowania chorób u ludzi. Metoda ta może również pomóc wykrywać toksyny środowiskowe.

Naukowcy przyczepili do telefonu niewielką wanienkę analityczną, zawierająca testowany roztwór i pasek hydrożelu. W hydrożelu osadzono maleńkie cząsteczki magnetyczne, które zaprojektowano tak, by reagowały na obecność glukozy poprzez rozszerzanie się lub kurczenie.  

W miarę jak hydrożel powiększał się lub kurczył, powodował przesunięcie cząsteczek magnetycznych bliżej lub dalej od magnetometru, który następnie wykrywał te zmiany jako odpowiednie zmiany w natężeniu pola magnetycznego. 

Zmiana w natężeniu pola magnetycznego pozwala zmierzyć stężenie glukozy z dokładnością do milionowych części mola. Mówimy o ogromnej czułości, która w przyszłości umożliwi badanie poziomu glukozy nie tylko w krwi, ale nawet w ślinie. 

Odkrycie nie tylko ułatwi, ale też znacząco obniży koszty badań. Technika ta nie wymaga dodatkowej elektroniki ani zewnętrznego źródła zasilania poza telefonem komórkowym, a także eliminuje potrzebę specjalnego przetwarzania próbki. 

Podobnie badanie zespołu sugeruje, że magnetometr w smartfonie może mierzyć także poziom pH z taką samą czułością jak miernik stacjonarny za tysiąc dolarów. Z tym przypadku będzie to możliwe za ułamek ceny. 

Wykorzystanie pomysłu może być jeszcze szersze. Pomiary z wykorzystaniem magnetometrów w telefonach komórkowych mogą umożliwić wykrywanie takich elementów jak nici DNA, określone białka oraz histaminy. Aby pomiary za pomocą telefonów komórkowych odniosły komercyjny sukces, inżynierowie będą musieli opracować metodę masowej produkcji hydrożelowych pasków testowych i zapewnić im długi okres przydatności do użycia.

Źródło: NIST