Ученые Томского госуниверситета разрабатывают новую технологию
неинвазивной глюкометрии. К 2021 году они создадут действующий
лабораторный макет электромагнитного датчика, который сможет точно
определять концентрацию глюкозы в крови.
Сахарный диабет – одно из самых распространенных заболеваний, оно
занимает третье место после сердечно-сосудистых и онкологических
заболеваний. По оценке ВОЗ число людей, страдающих диабетом, с 1980 года
увеличилось почти в четыре раза – в 2016 это около 422 миллионов
взрослых во всем мире. В большинстве случаев контроль концентрации
глюкозы в крови у больных позволяет избежать осложнений, инвалидизации и
смерти, поэтому создание точных неинвазивных технологий, не требующих
регулярного прокалывания пальца для забора крови, – важная задача.
– Точность современных неинвазивных глюкометров оставляет желать
лучшего, это связано с наличием защитного кожного и мышечного покрова
человека. Преодоление этого покрова является своего рода камнем
преткновения на пути создания эффективного неинвазивного устройства
оценки уровня глюкозы в крови. Как правило, именно кожный покров и
параметры внутренней среды вносят значительные ошибки в измеряемые
данные, – говорит руководитель проекта, научный сотрудник лаборатории
«Методы, системы и технологии безопасности» СФТИ ТГУ Ксения Завьялова.
– Предлагаемая нами новая концепция обеспечит превосходство над
существующими в мире аналогами по точности определения. Она основана на
исследовании так называемого ближнепольного эффекта в широкой полосе
частот.
Радиоизлучение делится на ближнюю и дальнюю от источника зоны. Ближнюю
зону почти всегда стараются уменьшить, чтобы повысить эффективность
антенн. При этом в средах с большим поглощением (земля, вода) волна
затухает очень быстро. Попадая на тело человека, радиоволна очень быстро
поглощается в первых же миллиметрах кожи и не проходит внутрь человека.
Радиофизики ТГУ установили, что поле в ближней зоне не ослабляется, а
значит, оно может хорошо проникать внутрь человека. Для этого необходимо
расширить границу ближней зоны, например, путем создания специального
датчика. Далее, варьируя частоту излучения, можно контролировать
проникновение электромагнитных волн в тело человека и проводить его
диагностику, например, «подводить» ближнюю зону к кровеносным сосудам,
чтобы анализировать концентрацию глюкозы.
– В результате мы создадим технологию неинвазивной глюкометрии и
действующий лабораторный макет электромагнитного датчика. Для этого
будет разработан метод управления глубиной ближней зоны, – поясняет Ксения Завьялова.
– Полученные результаты найдут применение при разработке новых
бесконтактных, эффективных и коммерчески доступных приборов медицинской
диагностики на основе радиоволн. В перспективе технология может стать
основой для дальнейшего более глубинного исследования тканей и процессов
изменения в них.
Исследование ведется на базе радиофизического факультета ТГУ и
Сибирского физико-технического института. Проект поддержан грантом РНФ.