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Medizin

Vergoldetes Armband misst Blutzucker und appliziert Metformin

Dienstag, 22. März 2016

Dae-Hyeong Kim / Nature Nanotechnology

Seoul – Koreanische Wissenschaftler haben ein Armband entwickelt, das den Blutzucker im Schweiß misst und über Mikronadeln das Antidiabetikum Metformin appliziert. Der in Nature Nanotechnology (2016; doi: 10.1038/NNANO.2016.38) vorgestellte Prototyp wurde an Mäusen und an zwei gesunden Probanden getestet.

Das Armband, das ein Team um Dae-Hyeong Kim von der Nationalen Universität Seoul zusammen mit Ingenieuren eines Forschungsinstituts entwickelt hat, ist mit Graphen beschichtet, einem Kohlenstoffnetz aus Benzolringen. Um die elektrische Leitfähigkeit zu verbessern, wurde es mit kleinsten Goldpartikeln versehen.

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Das Armband besteht aus zwei Teilen. Der erste Teil ist mit Sensoren bestückt, die neben dem Zuckergehalt auch Feuchtigkeit und pH-Wert messen und einen Tremor erkennen. Feuchtigkeit und pH-Wert werden benötigt, um aus dem Zuckergehalt des Schweißes auf den Blutzucker schließen zu können. Der Tremorsensor soll bei der Erkennung einer Hypoglykämie helfen, bei dem es zu einem Zittern mit einer Frequenz von etwa 1 Hertz kommt.

Die Ergebnisse der elektrochemischen Messung werden drahtlos an einen Computer gesendet. Er berechnet die notwendige Menge Metformin, die vom zweiten Bestandteil des Armbands appliziert. Die Abgabe erfolgt aus „Mikronadeln“, die den Wirkstoff Metformin enthalten und ihn unter Wärmeeinfluss abgeben. Die Wärme wird von kleinen Heizelementen in dem Armband erzeugt. Die Steuerung erfolgt drahtlos über den Computer. Später soll die Rolle ein Mobiltelefon übernehmen.

Die Forscher haben das Armband zunächst an diabetischen Mäusen und dann auch bei zwei gesunden Probanden untersucht. Die Messeinheit zeigte zuverlässig den Blutzucker an, und es erkannte auch die Blutzuckeranstiege nach den Mahlzeiten, die dann bei Diabetikern die Metformin-Freisetzung auslösen sollen.

Die kontrollierte Freisetzung von Metformin, dem am häufigsten verwendeten Erstmedikament beim Typ 2-Diabetes, konnte ebenfalls demonstriert werden. Die „Taufprobe“ des Armbands an Diabetikern steht jedoch noch aus. Laut Kim reicht die Abgabekapazität von Metformin derzeit noch nicht aus, um den Blutzucker eines Typ 2-Diabetikers zu stabilisieren.

Die Idee, den Blutzucker mithilfe eines Armbandes zu messen, ist übrigens nicht neu. Im Jahr 2001 wurde in den USA Glucowatch zugelassen, das den Blutzucker bestimmen (aber keine Medikamente applizieren) konnte. Es arbeitete nach dem Prinzip der reversen Iontopherese: Unter der Einwirkung eines Gleichstroms zwischen zwei Polen wurde Gewebsflüssigkeit aus der Haut „gezogen“, in der dann ein Sensor den Glukosespiegel bestimmte.

Glucowatch wurde kein Erfolg, weil viele Patienten das Tragen des Armbands als unangenehmer empfanden als die konventionelle Blutzuckerbestimmung aus einem Blutstropfen. Die lange „Aufwärmzeit“ machte die Blutzuckerkontrolle zudem recht umständlich. Ingenieure der Universität von Kalifornien in San Diego haben im letzten Jahr eine miniaturisierte Variante vorgestellt, die in einem Klebe-Tattoo Platz hat. Das Gerät wurde jedoch bisher nicht zugelassen. © rme/aerzteblatt.de

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