Snart kan diabetiker glömma nålsticken

30.6.2021

TEXT: Catrin Sandvik

Tänk om det fanns ett sätt för diabetiker att mäta glukoshalten i blodet utan nålstick, till exempel genom en sensor som bärs runt handleden. Den verkligheten är inte långt borta. Nu finns en rapport på ett nytt nålfritt, snabbare och mera effektivt sätt att mäta och övervaka glukoshalten via huden. Johan Bobacka vid Åbo Akademi har ett finger med i spelet.

Då en patient får diagnosen, eller misstänks ha förhöjd risk för att insjukna i diabetes, väntar en framtid med nålstick för att övervaka kroppens glukoshalt. Blodprov är både effektiva och exakta, men patienten kan uppleva dem som smärtsamma, obehagliga och besvärliga.

Runtom i världen går forskningen därför på högvarv för att ta fram metoder som kan mäta kroppens glukoshalt utan nålstick. Finländska GlucoModicum har levererat en lösning som läser av glukoshalten via kroppens vävnadsvätska genom en kemisk sensor, utan att sticka hål på huden. Johan Bobacka, professor i analytisk kemi vid Åbo Akademi, har varit involverad i forskningsarbetet.

Finländsk forskning i framkant

Historien bakom GlucoModicum börjar med att Edvard Haeggström, professor i fysik vid Helsingfors universitet, ledde ett forskningsprojekt där man utvecklade en metod för att få fram vävnadsvätska ur huden. Kroppens vävnadsvätska har en liknande glukoskoncentration som blodplasma och kan ge ett representativt prov för glukosövervakning, bara man kommer åt vätskan. Gör man det utan nål genom huden innebär det att stora möjligheter öppnar sig för forskningen. För att ta sin metod vidare behövde Haeggström hjälp av någon med expertkunskap inom området kemiska sensorer. Här kommer Bobacka in.

– Ett år efter att jag kom med i forskningsarbetet grundade vi företaget GlucoModicum 2018. Målsättningen var att utveckla en bärbar sensor för glukosmätning där vi kunde kombinera våra kunskapsområden för att ta fram ett instrument som klarar av att mäta kroppens glukoshalt utan stick. I dag har vi ett team med omkring 20 utvalda experter inom centrala kunskapsområden. Flera personer med koppling till Åbo Akademi är anställda inom företaget och vi har kunnat presentera forskningsresultat som kan komma att förändra livet för diabetiker runtom i världen, säger Bobacka.

De nya forskningsrönen presenterar en säker, effektiv och icke-invasiv provtagningsmetod. Resultaten har publicerats i Scientific Reports, en del av den vetenskapliga tidskriften Nature och baserar sig på magnetohydrodynamik (MHD). Det här sättet att ta fram dermisk interstitiell vätska (vävnadsvätska) genom huden är både snabbare och 13 gånger mera effektivt jämfört med dess föregångare omvänd jontofores, en teknik som avlägsnar molekyler inifrån kroppen med användning av enbart elektrisk ström.

– Sensorn är ungefär lika stor som ett armbandsur och använder sig av ett magnetfält kombinerat med en låg elektrisk ström som gör att vi får upp provet väldigt effektivt och helt smärtfritt. En liten provmängd på några mikroliter räcker till för att registrerar glukoshalten. Sensorn fungerar med en trådlös signalöverföring som gör att patienten kan följa sina glukosvärden till exempel via mobiltelefonen. Den här metoden kan hjälpa till att frigöra potentialen hos nålfria glukosövervakningsanordningar med bärbara sensorer för forskare värden över.

Erbjuder efterlängtad lösning

Bobackas uppdrag inom GlocoModicum är att fungera som vetenskaplig rådgivare och hjälpa till att lösa de tekniska problem som uppstår i arbetet med sensorn. Hittills har de kliniska test som utförts gått bra och gett mycket lovande resultat. Så fort pandemisituationen tillåter det kommer man att utföra ytterligare kliniska test.

– Alla enheter för kontinuerlig glukosövervakning på marknaden i nuläget förlitar sig på invasiv provtagning, alltså nålstick, och marknaden skriker efter nålfria alternativ. En av de mera populära lösningarna i dag, till exempel, har en några millimeter lång nål som ska in i huden, säger Bobacka.

– Prover med nålstick i fingret ger väldigt exakta svar men nackdelen är att väldigt få vill sticka sig själv, oberoende om det är fråga om enstaka gånger per vecka eller upp till 10 gånger per dag. Sensorn kommer att vara en lösning som underlättar livet inte bara för diabetiker, utan även för sådana i riskzonen som behöver följa med sina värden noggrant. Tillgången till nålfria, bärbara enheter kan rentav vara avgörande för både förebyggande och behandling av diabetes.

När kan vi då tänka oss att sensorn kommer ut på den fria marknaden?

– Många pusselbitar skall falla på plats innan vi har en kommersiell produkt. Om allt går enligt planerna kan den vara ute om två år, kanske mindre. Men det mest realistiska är nog att säga inom fem år. Då utvecklingen gått framåt kommer sensorerna sannolikt också att ha blivit mindre, kanske så små att de ryms i en ring runt fingret. Jag tror att de här rönen kan uppmuntra forskare att se över användningen av vävnadsvätska som ett prov för icke-invasiv kemisk avkänning på kroppen, inte bara inom diabetesfältet, utan också bredare.

Bobacka ser flera områden förutom hälsodiagnostiken där kemiska sensorer kan bli aktuella i framtiden, till exempel inom idrotten.

– Vi kan anta att till exempel maratonlöpare kunde ha nytta av sensorer som talar om hur det är med kroppens kalium- och natriumhalter. Kemiska sensorer kunde också användas för att spåra laktat, alltså mjölksyra, och på så sätt hjälpa till att optimera träningen. I framtiden finns kanske också möjligheten att låta kemiska sensorer analysera kroppens kortisol som har att göra med stress. Men det ligger långt i framtiden. Före det måste sensorsidan utvecklas ordentligt, och till det kan forskning vid Åbo Akademi bidra.

Resultaten i tidskriften Scientific Reports kan läsas här: https://www.nature.com/articles/s41598-021-86931-7

Fakta: Teknologier för en hållbar framtid vid Åbo Akademi

Åbo Akademi har fyra forskningsprofiler, varav Teknologier för en hållbar framtid är en. Profilen är mångvetenskaplig och har som mål att finna tekniska lösningar som kan hejda den pågående klimatförändringen och bidra till en ren miljö och ett hållbart samhälle.

Inom forskningsprofilen utvecklas metoder och teknik som stöder övergången till hållbar produktion och energiförsörjning. Speciellt fokus läggs på att utveckla ny teknologi för att ersätta fossila råvaror med förnybara resurser såsom biomassa och solenergi.

Finland, med sina stora skogsresurser och världsledande företag, har en unik möjlighet att inta en ledande roll i hur man kan utnyttja molekyler från biomassa för att ersätta fossila råmaterial.

Även för utvecklingen av nya billiga och miljövänliga material för solceller är potentialen enorm: endast 0,01 % av solenergin som når jordens yta skulle räcka till för att täcka hela världens energibehov.

Profilområdets styrka ligger i en slagkraftig kombination av djupt kunnande inom naturvetenskap, kemiteknik samt process- och energiteknik.

Profilen gick åren 2015–2020 under namnet Molekylär process- och materialteknik.

Klicka här för att läsa mera om forskningsprofilen och hur du kan bidra.