蚊に触発された血液監視装置| イノベーション| スミソニアン - 記事、イノベーション

蚊は、マラリアやデング熱などの病気を広める習慣があるため、地球上のどの動物よりも多くの死をもたらします。しかし、蚊の吸血ジャブを研究することは、科学者が別の病気である糖尿病のリスクにさらされている命を救うのに役立つかもしれません。

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カナダのカルガリー大学の研究者は、蚊の口器のように皮膚を突き刺し、毛細血管から微量の血液を抽出してグルコース検査に使用する「e-蚊」を開発しました。時計のようなバンドに組み込まれたe-蚊は、1日に何度も皮膚を自動的に刺して結果を分析するようにプログラムでき、糖尿病の人は従来の方法で指を刺すことで血糖値をテストする必要がなくなりますテストストリップの血液を拭きます。糖尿病患者は、血糖値を注意深く監視する必要があります。 1型糖尿病の人は、1日8回まで指を刺すことがあります。

「指を刺すことと、指を刺すことに関するロジスティックスを完全に取り除くことです。これは本当に面倒です」と、プロジェクトの主任研究員であるMartin Mintchevは言います。「特に子供、そして高齢者、視覚障害者にとって、これは1日に数回非常に面倒な運動です。」

Mintchevと彼のチームは10年にわたって電子蚊に取り組んでいます。元々アクチュエータに使用されていた材料（針を動かすデバイスの一部）により、大きくてかさばりました。しかし、形状記憶合金と呼ばれる新しい材料の発明は、電流で収縮または膨張する複合金属であり、恩恵を証明しました。少量の形状記憶合金は強力な力を提供できるため、チームはデバイスを現在の時計のようなサイズに小型化することができました。

「はるかに大きな力と制御性、そして最小限の電力使用で皮膚に浸透できます」とミンチェフは言います。さらに、蚊に刺されたように、ほとんど痛みがありません。

電子蚊の構造のレンダリング。（カルガリー大学）

現在のプロトタイプは、アクチュエーター、バッテリー、LEDディスプレイ、およびその他のコンポーネントを備えた「ウォッチ」トップと、針とテストストリップが取り付けられたボトムカートリッジで構成されています。現在のプロトタイプは手首に収まりますが、理論上、デバイスは体のほぼどこにでも固定できます。ただし、デバイスを市場に投入する前に課題が発生します。現在、電子蚊は確実に毛細血管に当たることができますが、試験のために常に十分な血液を表面に運ぶわけではありません。この意味では、蚊は皮膚の表面に血液のプールをほとんど残さない蚊に本当に似ています。 Mintchevと彼のチームは、デバイスに大きな針を装備することができましたが、それはデバイスが小さく痛みがないという考えを打ち負かすでしょう。そのため、彼らが代わりにしたいことは、センサーを兼ねる針を開発することです。針は皮膚を貫通し、センサーは埋め込まれたまま血液をチェックし、結果をワイヤレスで送信します。

「今日の技術にはこれを行う能力があります」とミンチェフは言います。「もちろん、もう少し作業が必要です。」

彼らはまた、デバイスが人工膵臓、グルコースレベルを継続的かつ自動的に監視し、インスリンを送達するデバイスと一緒に動作できるかどうかに興味があります。最初の人工膵臓は、昨年FDAによって承認されました。 Mintchevと彼のチームは、e-蚊技術を新しいモデルと何らかの形で組み合わせて、継続的な監視を改善できるかどうか疑問に思っています。

Mintchevは、FDAの承認に応じて、消費者向けの電子蚊が3年以内に市場に出る可能性があると言います。現在、彼はこのデバイスを使用するコストを、従来の指で刺す技術とグルコースストリップテクノロジーを使用する場合の約2倍と見積もっています。しかし、時間とともにそのコストは下がるかもしれない、と彼は言います。

「大量生産されると、従来の指を刺すことに対して本当に競争力のあるものになると確信しています」

糖尿病を持つ人々が指を刺すことをなくすのを助ける装置は、科学者にとって聖杯のようなものでした。糖尿病患者の多くは、睡眠中でも数時間ごとにブドウ糖を検査する必要があります。 Appleは、皮膚に光を当てることでグルコースレベルを非侵襲的に測定できる光学センサーの実現可能性試験を密かに実施していると言われ、数億ドルをプロジェクトに注ぎ込んでいると伝えられています。 Googleは独自の継続的なグルコースモニターに取り組んでいます。しかし、侵襲的であろうとなかろうと、成功する連続グルコース監視装置の開発は、悪名高い困難な試みです。糖尿病業界の元コンサルタントであるジョン・L・スミスは、さまざまな継続的なグルコースモニタリング技術の失敗に関する本全体を書き、電子蚊のような小さな針技術を「[a] recurrent technology theme」として説明しています。長年にわたって何度も試みたが、まだ実を結んでいない。

1型糖尿病の125万人のアメリカ人のために、ここでは、電子蚊がより成功することを願っています。