Πρόταση ανάπτυξης βιοαισθητήρα μέτρησης συγκέντρωσης γλυκόζης βασισμένο στη φασματοσκοπία φθορισμού

Abstract

Ο σακχαρώδης διαβήτης είναι μια μεταβολική ασθένεια η οποία χαρακτηρίζεται από αύξηση της συγκέντρωσης του σακχάρου στο αίμα (υπεργλυκαιμία) και διαταραχή του μεταβολισμού της γλυκόζης, είτε ως αποτέλεσμα ελαττωμένης έκκρισης ινσουλίνης είτε λόγω ελάττωσης της ευαισθησίας των κυττάρων του σώματος στην ινσουλίνη. Είναι καθοριστικής σημασίας επομένως ο τακτικός έλεγχος και η συχνή παρακολούθηση των επιπέδων γλυκόζης για την αποφυγή των σοβαρών επιπλοκών που ενέχει ο διαβήτης. Οι τρέχουσες εμπορικά διαθέσιμες μέθοδοι παρακολούθησης της γλυκόζης είναι κυρίως ηλεκτροχημικές και τα κύρια χαρακτηριστικά τους είναι ότι είναι επεμβατικές, επώδυνες, πολλές φορές χρονοβόρες και υψηλού κόστους. Για τους λόγους αυτούς που επιβαρύνουν ψυχολογικά και οικονομικά τα άτομα με διαβήτη, έχει καταστεί αναγκαία η στροφή του ερευνητικού ενδιαφέροντος σε μεθόδους ελάχιστα έως και καθόλου επεμβατικές για την παρακολούθηση των επιπέδων γλυκόζης, που θα είναι το ίδιο αξιόπιστες και ακριβείς με τις ηλεκτροχημικές, αλλά θα είναι πιο φιλικές προς τον χρήστη. Στον κλάδο της μη επεμβατικής παρακολούθησης, οι οπτικές μέθοδοι παρουσιάζουν τη μεγαλύτερη ερευνητική αξία και προοπτική μέχρι στιγμής.

Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζεται αρχικά ένα θεμελιώδες θεωρητικό υπόβαθρο, που αναλύει την ασθένεια του διαβήτη και έννοιες σχετικές με αυτήν, τις μεθόδους παρακολούθησης της γλυκόζης και τη φασματοσκοπία φθορισμού από τις οπτικές μεθόδους, στην οποία και εστιάζουμε στη συνέχεια στο πειραματικό μέρος.Πιο συγκεκριμένα, στην πειραματική διαδικασία, μελετάμε τον φθορισμό που μπορεί να προκαλέσει η συγκέντρωση της γλυκόζης σε διαλύματα φυσιολογικού ορού και DMEM και να διαπιστωθεί αν παρατηρείται δοσοεξάρτηση.Τέλος, με βάση τα πειραματικά αποτελέσματα των μετρήσεων που συλλέγουμε από τα φάσματα εκπομπής φθορισμού, προτείνουμε τον σχεδιασμό μιας φορητής διάταξης βιοαισθητήρα, που οι μετρήσεις θα λαμβάνουν χώρα in-vitro σε δείγμα ούρων, ανεμιγμένο με διάλυμα DMEM, χρησιμοποιώντας ως βάση για την πρότασή μας μια υπάρχουσα διάταξη φασματομέτρου.