Eine neue Methode zur Glukosemessung könnte künftig die unblutige Diagnose eines Prädiabetes ermöglichen. Bei der kürzlich in der Zeitschrift „Medical Devices & Sensors“ dargestellten und von japanischen Forschern entwickelten Innovation handelt es sich um ein biologisch abbaubares Pflaster aus Mikronadeln.¹ Die Mikronadeln sind so kurz (ca. 840 µm), dass sie keinen Kontakt mit Nervenzellen haben und damit keine Schmerzen verursachen können. Das bedeutet aber auch, dass diese kein Blut, sondern interstitielle Flüssigkeit aufnehmen, in welcher dann bestimmte Biomarker wie Glukose bestimmt werden können.

Um das Pflaster herzustellen, produzierten die Forscher die Mikronadeln, indem sie unter Wärmeanwendung eine geschmolzene Mischung aus einem biologisch abbaubaren Polymer und Salz in die kegelförmigen Hohlräume einer Mikroform gossen.

Farbe des Papiers ändert sich je nach Glukosekonzentration

Dann drehten sie die Form und die Nadeln auf den Kopf und legten sie auf ein Stück Papier, wobei sie hohen Druck von oben ausübten. Dieser drückte die Mischung in die Poren des Papiers und befestigte sie. Nach dem Entfernen aus der Form wurden die Nadeln in einer Lösung abgekühlt, die das Salz heraussaugte und Tausende Löcher oder Poren im Papier zurückließ. Oben auf das Papierpflaster wurde die glukosesensitive Sensorschicht aufgebracht. So entstand ein Glukosesensor mit einem Nadelarray.

Nach Aufkleben des Papiers auf die Haut verändert sich die Farbe des Papiers entsprechend der vorliegenden Glukosekonzentration (Glukoseoxidase/Peroxidase-Reaktion). Es macht sichtbar, wenn – z.B. nach einem oGTT – eine erhöhte Glukosekonzentration auftritt, und würde so einen Prädiabetes anzeigen. Das Pflaster kann mehrere Stunden auf der Haut verbleiben. Die Praxistauglichkeit des Systems muss allerdings noch in humanen Studien nachgewiesen werden.

Quelle:
1. Lee H et al. Med Devices Sens. 2020; 3: e10109; DOI: 10.1002/mds3.10109