Forskere ved Brown Universitetet i USA har måske fundet en metode, som kan gøre livet lettere for diabetikere. Sensoren som de arbejder på, kan nemlig bruges til at detektere blodsukkeret i spyt. Sukkerniveauet i spyt er cirka 100 gange lavere end det er i blod, så detektoren skal være tilsvarende kraftig hvis den skal virke på spyt. Hidtil har diabetikere været nød til at udtrække en smule blod ved hjælp af en kanyle og analysere dette for at bestemme deres blodtryk. Med sensoren kan dette helt undgås og det burde være nok bare at levere en spytklat på en plade.

Figur 1 - Illustration af molekyler på overfladen af et interferometer.

Sensoren er basalt set et interferometer (interferensmåler) som kan detektere koncentrationen af blodsukkeret ved at analysere ændringer i lysstrålers intensitet. Lys kan have to forskellige former; partikler og bølger. Måden et interferometer får information fra et system er ved at analysere formen af lysbølgerne. Når flere bølger møder hinanden kan de superpositionere sig på hinanden. Superpositionere betyder at man kan lægge bidraget fra hver individuel bølge sammen for en given position og tidspunkt. Således vil to lige store bølger som er i ”fase” resultere i en dobbelt så stor bølge (Figur 2, venstre). Modsat vil to lige store bølger som ikke er i ”fase” betyde at den resulterende bølge bliver annulleret (Figur 2, højre).

Figur 2 – Superpositionsprincippet

Dette princip udnyttede forskerne i deres sensor. Selve sensoren er opbygget ved at lave en slids i et tyndt stykke metal film (figur 3). På hver side af denne slids blev der fræset en lav rille. Når man udsætter overfladen, med den givne struktur, for lys bevirker rillerne at det indkomne lys bliver koblet til overfladen. Denne kobling giver anledning til en ny slags bølge i elektronerne i overfladen som bevæger sig ud fra hver sin rille. Disse bølger er følsomme overfor materialet de bevæger sig igennem. Så hvis der sidder glukose(sukker)-molekyler på overfladen vil det ændre bølgerne. Når bølgerne som bliver udsendt i begge retninger fra hver rille ankommer til slidsen vil de interagere med hinanden samt det lys der bliver sendt igennem slidsen. Ændringen i lyset som passerer igennem slidsen kan måles med en detektor. Glukose molekylerne påvirker altså først bølgerne i metallet, som påvirker lysbølgerne der passere igennem slidsen.

Figur 3 – a) SEM billede af slidsen og de to riller på hver side af den. b) Tegning der viser princippet bag teknikken. De to riller spreder det indkomne lys, som i bølgeform bevæger sig mod slidsen. På vej mod slidsen bliver bølgerne påvirket af overfladen som de bevæger sig over. Når de mødes ved slidsen ”afgiver” de deres information til lyset som passere igennem slidsen. Dette lys bliver detekteret på den anden side af metal filmen.

Sensoren virker i princippet med en masse molekyler og er således ikke begrænset som sensor til glukose niveauet i blod. Diabetes blev valgt som et ”proof of concept” for at vise styrken ved teknikken og fordi det er et udbredt problem i den vestlige verden. Det forventes at sensoren også kan bruges til at detektere stoffer som f.eks. miltbrand eller forurenende kemikalier i et væld af systemer. Ved at kalibrere sensoren kan man endda få den til at detektere flere af stofferne på samme tid. Dette åbner op for at man f.eks. kan bruge sensoren som en form for sundhedstjek, hvor den kan tjekke adskillige parametre på samme tid.

Kilde:

http://www.physorg.com/news/2012-01-biochip-glucose-saliva-blood.html