Kính áp tròng thông minh theo dõi bệnh tiểu đường
Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một sự kết hợp thông minh giữa kính mắt và kính áp tròng nhằm giúp kiểm soát bệnh tiểu đường và cấp thuốc cho bệnh nhân theo nhu cầu.
Sản phẩm này hứa hẹn chấm dứt sự đau đớn của người bệnh tiểu đường khi bị trích ở các đầu ngón tay mỗi ngày để kiểm tra lượng đường (glucose) trong máu. Và nó sẽ là một cách dễ dàng, hiệu quả để điều trị những chứng bệnh về mắt gây mù lòa vốn là biến chứng thường gặp ở bệnh tiểu đường.
Những kính áp tròng được điều khiển từ xa này cũng có thể được sử dụng để điều trị các bệnh về mắt và các chứng nhiễm trùng mắt khác, theo Sae Kwang Hahn, giáo sư ngành khoa học và kĩ thuật vật liệu tại Đại học Khoa học và Công nghệ Pohang (POSTECH), Hàn Quốc. GS Hahn và nghiên cứu sinh Do Hee Keum đã công bố công trình của họ về hệ thống kính này tại Đại hội Vật liệu sinh học Thế giới (World Biomaterials Congress).
Bệnh võng mạc tiểu đường và tăng nhãn áp là hai nguyên nhân hàng đầu gây mất thị lực và mù lòa trên thế giới. Bệnh võng mạc liên quan đến sự phá hủy mà lượng đường cao có thể gây ra đối với mao mạch trong võng mạc. Còn bệnh tăng nhãn áp là tổn thương thần kinh thị giác do áp suất dịch thủy trong nhãn cầu tăng cao.
Những thuốc nhỏ mắt làm giảm áp suất lên mắt là một phương pháp điều trị phổ biến đối với bệnh tăng nhãn áp, và giới khoa học giờ đây đang nghiên cứu các loại pep-tit và chất hóa học khác nhau dưới dạng thuốc nhỏ mắt để điều trị căn bệnh này.
Những thử nghiệm trên động vật đã cho thấy rằng nồng độ đường trong nước mắt là một cách nhận biết hiệu quả lượng đường huyết, GS Hahn nói. Hệ thống kính mắt mới này là một cách thuận tiện để liên tục đo lượng đường ở bệnh nhân tiểu đường, cảnh báo người đeo khi nó ở mức cao, và cung cấp liệu pháp điều trị những rối loạn về mắt do bệnh tiểu đường.
Kính áp tròng này được làm từ hai lớp silicon hydrogel mềm, kẹp một mạch vòng. Mạch này có bốn cấu phần: một cảm biến glucose điện hóa học, chip vi điều khiển, hệ thống cấp thuốc và một cuộn cảm ứng có thể nạp điện không dây từ các mắt kính.
Khi chỉ số đường trong nước mắt tăng lên, dòng điện ra của cảm biến cũng tăng lên và con chip chuyển tiếp thông tin này đến kính mắt mà không cần dây nối. Một đèn LED trên mắt kính sẽ sáng lên trong trường hợp mức đường huyết rất cao.
Người dùng có thể giọng nói để ra lệnh cho mắt kính gửi tín hiệu nhả thuốc đến con chip. Trong tương lai, một mạch kiểm soát trên mắt kính có thể biến quá trình này thành tự động, tự ra quyết định khi cần cấp thuốc. Để cấp thuốc, con chip giải phóng một trong 10 “kho” thuốc, đó là những khoang nhỏ làm bằng hydrogel và được phủ một màng mỏng điện cực bằng vàng. Điện áp làm tan lớp màng và giải phóng thuốc.
Những cảm biến này được thử nghiệm trong dung dịch nước mắt nhân tạo, kết quả cho thấy nó hoạt động chính xác, dòng điện được duy trì ổn định, trong ba tuần khi các nhà nghiên cứu lặp lại nhiều lần việc tăng mức đường. Vì có nhiều liều thuốc trên kính nên người bệnh có thể dùng kính trong một tháng, GS Hahn nói.
Google và Novartis cũng đang nghiên cứu một ý tưởng tương tự và đã nhận được bằng sáng chế vào tháng Ba năm 2015 cho kính áp tròng theo dõi bệnh tiểu đường.
GS Hahn cho biết thêm, “tính năng độc đáo của kính áp tròng của chúng tôi là hệ thống cấp thuốc linh hoạt”. Ông đã nhận bằng sáng chế cho thiết kế này cùng các đồng nghiệp của ông tại POSTECH và Bệnh viện Đa khoa Massachusetts cùng thời điểm với Google.
Trong khi đó, những người khác đang nghiên cứu kính áp tròng đo nhãn áp, và Công ty Sensimed của Thụy Sĩ đã bán ra những kính áp tròng cảm biến nhãn áp như vậy ở châu Âu. Mới hơn, các nhà nghiên cứu đã công bố vòng đeo tay đo đường huyết và tiêm thuốc vào mạch máu thông qua kim siêu nhỏ.
Tất cả những khái niệm này có thể thay đổi cuộc sống những người bị bệnh tiểu đường, nhưng chỉ khi nào sản phẩm làm ra đạt được độ tin cậy và có giá phải chăng.
Nguồn[sửa]
- Tạp chí Tia sáng, Nhàn Vũ dịch
- Bài gốc: spectrum.ieee.org
