Контактные линзы - спасение для больных диабетом?

Измерение глюкозы для больных диабетом является ежедневной необходимостью. Однако что скажет Ваш пациент, если узнает, что теперь ему не нужно постоянно использовать тест полоски и глюкометр?

Международная исследовательская группа разработала¹ контактные линзы, способные определять уровень глюкозы в слезах. При этом линзы также могут контролировать доставку лекарств от диабетической ретинопатии. Ученые проводили эексперименты на кроликах.
Как это работает? "Устройство для интеллектуальных контактных линз, построенное на основе биосовместимого полимера, содержит ультратонкие гибкие электрические схемы и микросхему микроконтроллера для электрохимического биосенсора в реальном времени, контролируемой доставки лекарств по запросу, беспроводного управления питанием и передачи данных"¹. 

Рис.1. Устройство контактной линзы.

В интеллектуальную контактную линзу встроены биосенсор, гибкая система доставки лекарств по запросу (f-DDS), система беспроводной передачи энергии от катушки передатчика к катушке приемника, микросхема ASIC и система удаленной связи в качестве универсальной платформы для различных диагностических и терапевтических приложений¹. 

Белым кроликам, больным диабетом, вводили инсулин, анестезировали кетамином и надевали контактные линзы. Перед проведением эксперимента линзы оценивались на предмет безопасности, в результате эксперимента инфекций или серьезных побочных реакций не было выявлено. Интегрированная беспроводная интеллектуальная контактная линза только для измерения уровня глюкозы или для измерения уровня глюкозы и доставки лекарственного средства на глазу кролика управлялась посредством беспроводной передачи энергии между внешней катушкой передатчика и катушкой приемника на смарт-контактной линзе. Портативную систему передачи энергии можно установить на смарт-очки или смартфоны, что открывает широкие возможности мониторинга состояния здоровья для врачей и пациентов¹.

Рис. 2. Терапевтический эффект in vivo генистеина, высвобождаемого из интеллектуальной контактной линзы.

Глаза диабетических кроликов обрабатывали (i) глазными каплями (контроль), (ii) глазными каплями генистеина, (iii) интравитреальной инъекцией генистеина, (iv) интравитреальной инъекцией авастина и (v) генистеином. выпущен из смарт-контактной линзы. A - Электронные микрофотографии сосудов сетчатки. L - просвет сосуда; ЭК, эндотелиальная клетка; RBC, эритроциты. B - Флуоресцентные ангиограммы сетчатки (стрелки, сосуды сетчатки). C -Гистологический анализ повреждения пигментного эпителия сетчатки (RPE) и сосудов сосудистой оболочки (CV) (стрелками показаны повреждения в CV). D - Обнаружение апоптоза в сетчатке с помощью анализа TUNEL. E - Объединенные изображения иммуногистохимического окрашивания для коллагена типа 4 (красный) и PECAM-1 (зеленый) с ядерным окрашиванием 4 ', 6-диамидино-2-фенилиндолом (синий). F - Интенсивность флуоресценции неоваскуляризационного поражения хориоидеи сетчатки, количественно определенная по изображениям "B". G - Интенсивность флуоресценции анализа TUNEL, количественно определенная по изображениям "D". H - Интенсивность иммунохимической флуоресценции (E) коллагена типа 4 (закрашенная рамка)¹.

Авторы продемонстрировали биосенсор, измеряющий в реальном времени концентрации глюкозы в слезе и обеспечивающий доставку терапевтического препарата генистеина по требованию для лечения диабетической ретинопатии в глазах кроликов с диабетом. Глазной биосенсор глюкозы показал высокую чувствительность, линейность и стабильность для повторных применений после длительного хранения в течение 63 дней. Генистеин, доставленный из интеллектуальной контактной линзы через роговицу к сетчатке, показал терапевтический эффект, сравнимый с таковым при интравитреальной инъекции Авастина при диабетической ретинопатии. Эта интеллектуальная тераностическая контактная линза будет изучаться в дальнейшем как носимое устройство следующего поколения для обеспечения биосенсинга глазных биомаркеров в реальном времени и приема лекарств по запросу для повсеместного применения в здравоохранении при различных глазных и других заболеваниях¹.

Будем надеяться, что исследования продолжатся и умные контактные линзы окажутся эффективными и для людей. Однако возникает вопрос - что делать тем, кто носит офтальмологические контакные линзы? Ответ на этот вопрос еще неизвестен.