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【糖尿病に朗報】針を使わずに血糖値測定

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健常者の方には知らない人も多いかと思いますが、糖尿病の患者さんの中には自分で指先に針を刺して採血し血糖値の測定をしている人がいます。

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筆者の亡き祖父は膵臓から血糖を下げるインスリンと言う物質が出ない1型糖尿病を患っていました。

戦後まもなく30歳前後から93歳で亡くなるまでずっと針を刺して血糖測定をし、更にインシュリンの注射をしていました。

インスリンの注射は今でこそ簡単(とは言っても針刺しには違いないの)ですが、いわゆる普通の注射器の針を自分に向けて刺していました。

筆者が物心ついた時には毎日毎食後インスリンの注射をしていたわけですが、その光景は忘れられません。

今回の記事はインスリン注射ではなくて血糖値を測定する為の針刺しが減らせる技術を紹介します。

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画像と文章の引用:LIVE SCIENCE

Many people with diabetes need to prick their finger for a drop of blood up to eight times a day to monitor their glucose levels, an uncomfortable and cumbersome task. It can all add up to tens of thousands of finger pricks over a person's lifetime.

糖尿病患者の多くが血糖値の測定に1日8回指先に針を刺して血液を測定器に滴下する必要がある、不快で面倒な作業だ。その人の人生にとって何万人本もの指に針刺しする可能性もある。

Now, South Korean researchers may have a means of measuring blood sugar without a finger prick in sight: The scientists developed a glucose monitor embedded in a soft contact lens that measures glucose levels in tears and transmits that information wirelessly to a handheld device… and you don't even need to cry.

現在、韓国の研究者には針刺ししない、グルコース測定の方法は目前なのかもしれない。科学者が開発したグルコース監視装置搭載ソフトコンタクトレンズは涙液中グルコース濃度を測定し携帯端末に無線で情報を送る。。泣く必要すらない。

The device has been tested so far only on live rabbits, with no signs of discomfort. But the researchers who created the device predict that this sugar-sensing contact lens may be available commercially for people in less than five years. The device would be placed in one eye and not be used to correct vision, like traditional contact lenses.

装置は今のところ生きたウサギでのみでテストされ、不快な兆候は見られていない。しかし装置の生みの親は糖感知コンタクトレンズは5年以内に商品化するかもしれないと予測する。装置は片目での使用となり、伝統的なコンタクトレンズの様に視力矯正されないだろう。

More than 30 million Americans, or 9.4 percent of the U.S. population, have type 2 diabetes, and another 80 million have prediabetes, a condition that if not treated often leads to type 2 diabetes within five years, according to a 2017 report from the Centers for Disease Control and Prevention. Diabetes is a health concern in South Korea, as well, where the rate rose from 5.6 percent in 2006 to 8 percent in 2013, according to data from the Korean National Health Insurance Service.

糖尿病管理予防センターの2017年の報告では3000万人以上のアメリカ人、もしくは人口の9.4%のアメリカ人が2型糖尿病で、放っておくと5年以内に糖尿病に移行する8000万人の予備軍がいる。韓国でも糖尿病は問題となっていて、韓国国民健康保険サービスのデータによると、2006年の5.6%から2013年には8%へと率が上昇している。

Diabetes is a condition in which the body periodically has levels of blood sugar, or blood glucose, that are higher than normal. The cause might be the pancreas's inability to produce enough insulin to help metabolize the glucose (called type 1 diabetes) or, much more common, the body's inability to use insulin properly (called type 2 diabetes).

糖尿病は定期的に血糖または血中グルコースが正常値より高い濃度を維持する状態の事。グルコースを代謝する為のインスリンを充分に生産する能力が膵臓にない1型糖尿病か、それよりもずっと多いのは適切にインスリンを作用させられない2型糖尿病によって起こる。

In either case, many (but not all) of those with diabetes need to monitor their glucose levels through the course of the day. Prolonged, elevated glucose levels can damage blood vessels and increase the risk of heart disease, stroke, kidney disease, vision problems and nerve problems.

いずれの型にせよ、(すべてではないが)これら糖尿病は一日中グルコース濃度を監視する必要がある。長期間に渡りグルコース濃度が上昇すると、血管を傷つけたり、心疾患や、脳卒中、腎臓疾患、視力障害、神経障害のリスクが出てくる。

Previous attempts to embed glucose monitors into a contact lens had been fraught with difficulties. The electronics were too brittle and the lenses were too rigid, leading to a fragile device that was both uncomfortable and prone to breaking, said lead study author Jang-Ung Park, a professor of engineering at Ulsan National Institute of Science & Technology in South Korea. Elements in these earlier devices blocked vision, too, and would potentially damage the eye, according to the paper.

グルコースモニターをコンタクトレンズに組み込む以前の試みは困難を伴った。電子機器はあまりにも脆くレンズはあまりにも硬かった、結果的に不快で故障しやすい脆い装置だったと、研究筆頭著者で蔚山(ウルサン)科学技術大学校のJang-Ung Park工学部教授が話した。新聞によれば、これらの初期装置の要素が視力を妨げにもなり、目を痛める可能性があったとある。

But advances in materials science and nanotechnology in recent years have enabled Park's team to design flexible, or stretchable, structures and circuits, including an LED display embedded in the lens.

しかし、化学の進歩と近年のテクノロジーはPark率いるチームにLEDディスプレイを含めた柔軟性又は伸縮性のある構造と回路のレンズデザインを可能にさせた。

The resulting product measures glucose levels in real time in natural tear secretions and relays this data through LED display that can emit a non-intrusive light if glucose levels get too high. Or, with the inclusion of a miniature antenna in the lens, information can be transmitted wirelessly.

その結果として製品が涙液成分中のグルコース濃度をリアルタイムで測定し、もしグルコース濃度があまりにも高いと、目に見えない光を発することができるLEDディスプレイを介してこのデータを中継する。若しくは小型アンテナをレンズ仕込むと、無線で情報を送信することも出来る。

"The key difference is the soft lens with stretchable electronics and displays," Park told Live Science. "This soft contact lens is stretchable and can be turned over. So, the LED light can be emitted into the [eye of the] wearer or into the opposite direction, dependent on the wearer's choice."

「主な違いとしてはソフトレンズに伸縮可能な電子機器とディスプレイを搭載したことです。」Parkはライブサイエンスに話した。「このソフトコンタクトレンズは伸縮可能で裏返すことができます。だから、ユーザー次第ではLEDライトは2方向に発することがせきます。」

Glucose monitoring is optional for some people who don't need insulin injections. But everyone who uses insulin to regulate their condition must do finger sticks for blood glucose testing, even if only to calibrate the glucose monitor. This includes the 1.25 million Americans with type 1 diabetes and another approximately 6 million with type 2 diabetes, according the American Diabetes Association (ADA).

グルコースの監視はインスリン注射が必要ない人のために選択できる。インスリンで体調管理する人は全てグルコース検査のため指先からの針刺しは最低限必要だ。アメリカ糖尿病学会(ADA)によると、これはアメリカの125万人の1型糖尿病患者と約6万人の2型糖尿病患者を含めた話だ。

A blood sample from a finger stick is the gold standard for accurate blood glucose measurements. Techniques have been available for years to measure glucose in tears, but measurements tend not to be as accurate for a variety of factors; for example, glucose concentrations can be lower when your eyes are more watery from allergies or crying.

指先から採取した血液サンプルは正確な血中グルコース測定のための黄金律だ。涙液のグルコース測定の技術はここ数年利用されているが、アレルギーで涙目になったり泣いたりなどすると低く測定されてしまうなど、様々な要因によって正確に測定されない傾向がある。

"Tear glucose levels do vary in relation to blood glucose levels, [so] much research still needs to be done to clarify the correlation and how closely tear glucose levels track with blood glucose levels," Matt Petersen, managing director of medical information for the ADA, told Live Science.

「涙液グルコース濃度は血中グルコース濃度に応じて変化しますので、その相関性とこの2つがどうしたら密に連動するかを明らかにする為にはまだ多くの研究が必要です。」ADAの医学情報最高責任者のMatt Peterseはライブサイエンスに言った。

However, the researchers who have created the new lens-based device said that monitoring glucose via tears may serve as a convenient proxy to blood measurements because it is done continually in real time, compensating for sampling inconsistencies.

しかし、新しいレンズベースの装置を生み出した研究者は、涙液グルコースのモニタリングはサンプリングの矛盾を補正しながらリアルタイムで継続して測定されるので血液検査の便利な代用品として役立つかも知れないと話した。

Petersen noted that, while there are challenges in testing tears, the potential to eliminate finger sticks is something that would likely appeal to people with diabetes.

涙液検査には困難があるが、針刺しを減らす可能性は糖尿病の人達へのアピールになり得るものだとPetersenは言った。

The researchers hope that their technique of embedding sensors on soft contact lenses also can be applied to other areas, such as smart devices for drug delivery, augmented reality and even biomarker monitoring via a smartphone.

研究者はソフトコンタクトレンズにセンサーを埋め込む技術が薬剤輸送の為のスマート装置や拡張現実、スマホを使ったバイオマーカーのモニタリングのような技術への応用の可能性も期待している。

(引用終わり)

如何でしたか?

考えてみれば確かにそうかも知れませんが、そもそも涙液成分中にグルコースが検出される事をこの記事に出会うまで知りませんでした。

血糖とは血液中のグルコース(ブドウ糖)の事を言いますので、涙糖値の測定と言うことになりますね。

グルコースが検出されるのであれば別にコンタクトレンズをつけなくても涙液を採取すればいいのでは無いかと思ってしまいました。

しかし度々採取しなくても1日中監視出来るのは大変優れた性能だなぁと思います。

何を食べたらどのくらいの時間血糖がどのように変動するのかを連動させて監視する事ができます。

それによって厳密に食べるものと量を制限できます。

一番のメリットは針刺しが無くなる事です。

血糖値測定の代わりとして涙糖値の測定が標準となれば、日本でも何十万人と言う患者さんのQOL(生活の質)が上がる事間違いなしですね。

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