Mekaanisten stressitekijöiden vaikutukset glukoosibiosensorin analyyttiseen suorituskykyyn

Abstract

Diabetes on maailmanlaajuinen terveyskriisi, jonka eri muotoja ja esiastetta sairastaa yli 1,2 miljardia henkilöä. Diabeteksen keskeisin indikaattori on kohonnut verensokerin taso, joten sitä diagnosoidaan ja seurataan verensokerin mittauksilla.

Jatkuvatoimiset verensokerimittarit mahdollistavat verensokerin tehokkaan seurannan, joka auttaa verensokerin hallinnassa parantaen diabetesta sairastavan henkilön pitkän aikavälin hoitoennustetta. Jatkuvatoimisten mittarien käyttö on kuitenkin tähän mennessä ollut rajoittunutta vaikeahoitoisen diabeteksen ulkopuolella johtuen mm. niiden hinnasta ja vaikeakäyttöisyydestä.

GlucoModicum oy:llä on kehityksessä edeltäjiään halvempi ja helppokäyttöisempi jatkuvatoiminen glukoosimittari, joka hyödyntää patentoitua MHD-teknologiaa mitatakseen neulattomasti henkilön verensokerin tason iholle nostetusta kudosnesteestä.

Tämän työn tarkoituksena oli kehittää koesuunnitelmia, joilla voitaisiin testata mekaanisten stressitekijöiden vaikutusta GlucoModicumin kehityksessä olevan glukoosibiosensorin prototyypin analyyttiseen suorituskykyyn ja aikataulun puitteissa suorittaa osa suunnitelluista kokeista. Vaikutusta selvitettiin vertaamalla stressitestattujen glukoosibiosensoreiden vastetta glukoosille kontrollisensoreihin GlucoModicumin oman curve fitter -data-analyysityökalun antamille tuloksille tehtyjen todennäköisyyslaskelmien perusteella.

Tehtyjen kokeiden perusteella pääteltiin, että testatut glukoosibiosensorit sietävät mekaanisia stressitekijöitä erittäin hyvin, ja ainoastaan ilman sokerimittauslaitetta suoritettavissa värinätesteissä löydettiin tilastollisesti merkitsevä ero sensorien välillä. Pienen näytekoon vuoksi lisätestejä tulee kuitenkin suorittaa ennen lopullisten johtopäätösten tekemistä.

Diabetes is a worldwide health crisis, with over 1.2 billion people suffering from some form of it. The most important indicator for diabetes is heightened blood glucose values, therefore it is diagnosed and monitored with blood glucose measurements.

Continuous blood glucose measurements enable effective monitoring of blood glucose values improving long-term prognosis for people with diabetes, but, except for difficult cases of diabetes, continuous glucose monitors have seen little use due to, for example, their price and difficulty of use.

GlucoModicum Ltd. is developing a new continuous glucose measuring device that promises to be cheaper and easier to use than its predecessors. It uses patented MHD-technology to extract interstitial fluid for blood glucose measurement without the use of needles.

The purpose of this thesis project was to develop experimental setups for testing the effect of mechanical stress factors on a prototype of the new glucose biosensor being developed at GlucoModicum and run these tests within the thesis project’s timeframe. The impact of the stress factors was tested by comparing the glucose response of stress tested sensors to control sensors with GlucoModicum’s curve fitter software and performing probability calculations on the results provided by the software.

On the basis of the experiments performed, the tested glucose biosensors tolerate mechanical stress very well, with only vibration tests performed without the glucose measuring device showing a statistically significant difference. However, due to the small sample size, more tests need to be performed before drawing final conclusions.