Typ 1-diabetespatienter kan en dag kunna övervaka sina blodsockernivåer och till och med kontrollera sina insulininfusioner via en genomskinlig sensor på en kontaktlins, en ny Oregon State University studie föreslår.

Sensorn använder en nanostrukturerad transistor – speciellt en amorf indiumgalliumoxid-fälteffekttransistor, eller IGZO FET – som kan upptäcka subtila glukosförändringar i fysiologiska buffertlösningar, såsom tårvätskan i ögonen.

Typ 1 diabetes, tidigare känd som ungdomsdiabetes, kan leda till allvarliga hälsokomplikationer om inte glukosnivåerna kontrolleras noggrant. Problem kan inkludera retinopati, blindhet, neuropati, njur- och hjärtsjukdomar.

Forskare vid OSU College of Engineering säger att sensorer som de tillverkat med IGZO FET kommer att kunna överföra glukosinformation i realtid till en bärbar pump som levererar de hormoner som behövs för att reglera blodsockret:insulin och glukagon.

Sensorn och pumpen skulle i själva verket, fungera som en konstgjord bukspottkörtel.

"Vi har helt transparenta sensorer som fungerar, sa Greg Herman, en OSU-professor i kemiteknik och motsvarande författare på denna studie. "Vad vi vill göra härnäst är att fullt ut utveckla kommunikationsaspekten, och vi vill använda hela kontaktlinsen som fastigheter för avkännings- och kommunikationselektronik.

"Vi kan integrera en rad sensorer i linsen och även testa för andra saker:stresshormoner, urinsyra, tryckavkänning för glaukom, och sådana saker. Vi kan övervaka många föreningar i tårar – och eftersom sensorn är transparent, det hindrar inte synen; mer fastigheter är tillgängliga för avkänning på kontaktlinsen."

FET är tätt packat, hexagonal, nanostrukturerade nätverk resulterade från kompletterande mönstringstekniker som har potential för lågkostnadstillverkning. Dessa tekniker inkluderar kolloidal nanolitografi och elektrohydrodynamisk tryckning, eller e-jet, som är lite som en bläckstråleskrivare som skapar mycket finare droppstorlekar och arbetar med biologiska material istället för bläck.

Resultaten av postdoktor Xiaosong Du, gästforskare Yajuan Li och, Herman publicerades nyligen online i tidskriften Nanoskala . Juvenile Diabetes Research Foundation gav primär finansiering för forskningen.

Google har arbetat på en glukosmätande kontaktlins men versionen är inte helt transparent.

"Det är en amperometrisk sensor och du kan se chipsen - det betyder att den måste vara vid sidan av kontaktlinsen, "Sade Herman. "En annan fråga är att signalen är beroende av storleken på sensorn och du kan bara göra den så liten annars kommer du inte att kunna få en användbar signal. Med en FET-sensor, du kan faktiskt göra den mindre och förbättra utsignalen genom att göra detta."

Denna forskning bygger på tidigare arbete av Herman och andra OSU-ingenjörer som utvecklade en glukossensor som kunde lindas runt en kateter, som en som används för att administrera insulin från en pump.

"Många typ 1-diabetiker har ingen pump, ", sa Herman. "Många klarar sig fortfarande med bloddroppar på glukosremsor, använd sedan självinjektion. Även med kontaktlinsen, någon kunde fortfarande hantera sin diabetes med självinjektion. Sensorn kunde kommunicera med din telefon för att varna dig om ditt glukosvärde var högt eller lågt."

De transparenta FET-sensorerna, Herman sa, kan i slutändan användas för att upptäcka cancer, genom att känna av karakteristiska biomarkörer för cancerrisk. Deras höga känslighet kan också mäta saker som pulsfrekvens, syrenivåer, och andra aspekter av hälsoövervakning som kräver exakt kontroll.