Một hệ thống theo dõi đường huyết không xâm lấn mới có thể cho phép người bệnh tiểu đường cuối cùng cũng thoát khỏi những lần chích ngón tay đau đớn và các cảm biến cấy dưới da. Mặc dù phiên bản hiện tại còn khá cồng kềnh, nhưng các nhà khoa học tại MIT (Viện Công nghệ Massachusetts) viết trên tạp chí Analytical Chemistry cho biết họ đang đi đúng hướng để thu nhỏ phát minh của mình. Theo thời gian, phương pháp dựa trên ánh sáng này thậm chí có thể vừa vặn trong một thiết bị kích thước bằng chiếc đồng hồ đeo tay.
Việc quản lý bệnh tiểu đường đòi hỏi người bệnh phải theo dõi mức đường huyết thường xuyên. Trong nhiều thập kỷ, điều này gần như luôn yêu cầu việc chích ngón tay nhiều lần mỗi ngày để lấy mẫu máu. Mặc dù các thiết bị theo dõi glucose đeo trên người đã trở nên phổ biến trong những năm gần đây, chúng vẫn có những vấn đề riêng. Các loại thiết bị đeo này cung cấp phân tích liên tục thông qua dịch mô kẽ, nhưng chỉ sau khi đưa một dây cảm biến vào dưới da. Thậm chí sau đó, người đeo phải thay cảm biến mỗi 10 đến 15 ngày, và chúng vẫn thường xuyên gây kích ứng.
"Không ai muốn chích ngón tay mỗi ngày, và lại còn nhiều lần trong một ngày," Jeon Woong Kang, nhà khoa học nghiên cứu tại MIT và là đồng tác giả nghiên cứu, cho biết trong một tuyên bố. Ông nói thêm rằng vấn đề này còn vượt xa ngưỡng chịu đau của một người: "Một cách tự nhiên, nhiều bệnh nhân tiểu đường đang kiểm tra mức đường huyết của họ ít hơn mức cần thiết, điều này có thể gây ra các biến chứng nghiêm trọng."
Để tìm ra cách mới theo dõi lượng đường trong máu mà không cần chích kim, Kang và các đồng nghiệp đang xây dựng dựa trên nghiên cứu kéo dài hơn 15 năm. Các kỹ sư y sinh tại Trung tâm Nghiên cứu Y sinh Laser MIT (LBRC) lần đầu tiên chứng minh họ có thể tính toán mức glucose một cách không xâm lấn vào năm 2010 bằng cách sử dụng quang phổ Raman – một kỹ thuật sử dụng các hạt ánh sáng để kiểm tra và xác định các phân tử. Trong trường hợp này, các nhà khoa học đã sử dụng một thiết bị chiếu ánh sáng cận hồng ngoại và ánh sáng nhìn thấy được lên các mô hữu cơ. Sau đó, họ so sánh các tín hiệu sóng Raman phản xạ lại từ dịch mô kẽ của tế bào da với các mức glucose tham chiếu. Mặc dù chính xác, phương pháp này chưa thực tế để sử dụng hàng ngày.
Khả năng tận dụng tín hiệu Raman trở nên khả thi hơn nhiều sau khi các nhà nghiên cứu thiết kế được một giải pháp cho vấn đề của họ. Vào năm 2020, LBRC thông báo rằng họ có thể xác định chính xác các tín hiệu glucose bằng cách bắn đồng thời các tín hiệu Raman vào mô trong khi cũng chiếu ánh sáng cận hồng ngoại từ một góc khác. Cách tiếp cận này lọc bỏ các tín hiệu từ các phân tử da không liên quan, cho phép các kỹ sư định vị và theo dõi thông tin về glucose.
Mặc dù máy theo dõi glucose bằng Raman ban đầu có kích thước bằng một chiếc máy in, họ đã thu nhỏ thiết bị tổng thể xuống còn kích thước của một hộp giày. Để làm được điều này, họ chỉ xác định các dải quang phổ Raman cần thiết để đo glucose trong máu.
"Bằng cách không thu thập toàn bộ quang phổ, vốn chứa nhiều thông tin thừa, chúng tôi rút xuống chỉ còn ba dải được chọn từ khoảng 1.000 dải," nhà nghiên cứu và đồng tác giả Arianna Bresci giải thích. "Với cách tiếp cận mới này, chúng tôi có thể thay đổi các thành phần thường được sử dụng trong các thiết bị dựa trên Raman, giúp tiết kiệm không gian, thời gian và chi phí."
Mỗi lần quét đo lường mất hơn 30 giây một chút để hoàn thành. Thiết bị cũng cho thấy độ chính xác tương đương với hai loại máy theo dõi glucose đeo trên người đang có mặt trên thị trường.
"Nếu chúng ta có thể tạo ra một máy theo dõi glucose không xâm lấn với độ chính xác cao, thì hầu hết mọi người mắc bệnh tiểu đường sẽ được hưởng lợi từ công nghệ mới này," ông Kang nói.
Khi tiếp tục thu nhỏ máy quét glucose Raman của mình, các nhà nghiên cứu cũng sẽ tập trung vào các thử nghiệm lâm sàng bổ sung và quy mô lớn hơn để đảm bảo tính khả thi của công nghệ, cũng như khả năng quét trên mọi tông màu da.