Ένα από τα καθημερινά "βάσανα" των ασθενών με διαβήτη είναι η μέτρηση της γλυκόζης, που γίνεται με το τρύπημα του δακτύλου αρκετές φορές μέσα στην ημέρα. Ερευνητές από τη Νότια Κορέα δημιούργησαν το πρώτο τσιρότο από γραφένιο, το οποίο προσκολλάται στο δέρμα και παρακολουθεί συνεχώς και με ακρίβεια το επίπεδο της γλυκόζης μέσω του ιδρώτα.

Όταν χρειάζεται, το τσιρότο προχωρά στο δεύτερο στάδιο, στη μείωση του σακχάρου, απελευθερώνοντας αυτόματα μέσω του δέρματος το φάρμακο που περιέχει (μετφορμίνη). Το τσιρότο δοκιμάστηκε με επιτυχία σε διαβητικά πειραματόζωα (ποντίκια) και σε δύο υγιείς άνδρες. Η ανίχνευση της γλυκόζης στον ιδρώτα του δέρματος προβάλλει ως μια εναλλακτική λύση σε σχέση με την πιο επώδυνη ανίχνευση του σακχάρου στο αίμα, με τρύπημα του δακτύλου. Στόχος των επιστημόνων είναι ένα ελάχιστα επεμβατικό σύστημα, που αφενός θα παρακουλουθεί, αφετέρου θα ρυθμίζει το σάκχαρο.

Οι επιστήμονες του Κέντρου Έρευνας Νανοσωματιδίων του Ινστιτούτου Βασικής Επιστήμης στη Σεούλ, με επικεφαλής τον Ντάε-Χιεόνγκ Κιμ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό νανοτεχνολογίας "Nature Nanotechnology", πρόσθεσαν νανοσωματίδια χρυσού στο γραφένιο και το συνδύασαν με ένα πλέγμα από χρυσό, για να δημιουργήσουν ένα εύκαμπτο, ημιδιαφανές τσιρότο, που περιέχει μια σειρά από μικροσκοπικούς αισθητήρες, που ανιχνεύουν στο δέρμα την υγρασία, τη γλυκόζη, την οξύτητα (pH) και τη θερμοκρασία του οργανισμού. Ο αισθητήρας της γλυκόζης «πιάνει» τις μεταβολές του pH στον ιδρώτα. Στη συνέχεια οι αισθητήρες του pH και της θερμοκρασίας διορθώνουν την πρώτη μέτρηση της γλυκόζης, ώστε να είναι ακριβής σε πραγματικό χρόνο. Όταν από κοινού οι αισθητήρες του τσιρότου ανιχνεύσουν υψηλό επίπδο γλυκόζης στον ιδρώτα, τότε το τσιρότο πυροδοτεί μικροβελόνες, που απελευθερώνουν το φάρμακο μέσα στο δέρμα.

Το γραφένιο, ένα δισδιάστατο υλικό από άτομα άνθρακα, είναι πολλά υποσχόμενο σε εφαρμογές φορετών ή φορέσιμων (wearable) ηλεκτρονικών, καθώς είναι εύκαμπτο, καλός αγωγός του ηλεκτρισμού, μαλακό και πολύ λεπτό. Όμως από μόνο του είναι δύσκολο να χρησιμοποιηθεί σε ηλεκτροχημικές συσκευές που ανιχνεύουν βιοδείκτες, γι' αυτό οι Κορεάτες επιστήμονες το συνδύασαν με χρυσό.

Και ένα «έξυπνο» τσιρότο ινσουλίνης

Σε μια παρεμφερή εξέλιξη, ερευνητές στις ΗΠΑ δημιούργησαν ένα άλλο πειραματικό «έξυπνο» συνθετικό τσιρότο, που είναι γεμάτο με βήτα-κύτταρα του παγκρέατος, που παράγουν ινσουλίνη. Το τσιρότο απελευθερώνει δόσεις ινσουλίνης για να ελέγξουν το σάκχαρο στο αίμα, χωρίς κανένα κίνδυνο πρόκλησης υπογλυκαιμίας.
Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Β.Καρολίνα, με επικεφαλής τον επίκουρο καθηγητή Ζεν Γκου του τμήμαστος βιοϊατρικής μηχανικής, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Advanced Matierials".

Η μεταμόσχευση των βήτα-κυττάρων εμπεριέχει τον κίνδυνο της απόρριψής τους από τον οργανισμό του διαβητικού ή της εμφάνισης παρενεργειών. Το τσιρότο με βήτα-κύταρα αποτελεί μια εναλλακτική μη επεμβατική λύση.
Πέρυσι, στο περιοδικό της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ (PNAS), είχε παρουσιαστεί για πρώτη φορά το «έξυπνο τσιρότο ινσουλίνης». Αλλά ενώ το αρχικό τσιρότο περιείχε μικροβελόνες με ινσουλίνη, το νέο τσιρότο - και αυτό από πολυμερές υλικό - περιέχει μικροβελόνες με ζωντανά βήτα-κύτταρα. Τα πειράματα σε πειραματόζωα με διαβήτη τύπου-1 έδειξαν ότι το τσιρότο ανιχνεύει γρήγορα την αύξηση του σακχάρου και ανταποκρίνεται άμεσα απελευθερώνοντας το φορτίο του.