История глюкометра - это не только история прогресса в диагностике сахарного диабета, но и яркий пример того, как лабораторные разработки могут радикально изменить жизнь людей, столкнувшихся с хроническим заболеванием. Путь к тому, чтобы сделать измерение уровня глюкозы простым и доступным инструментом для миллионов пациентов, лежит через длительную научную работу, переплетенную с инновациями в области электроники и биомедицины. Ключевым годом в этой истории является 1968 год, который считается началом эры современных глюкометров. Исследование, проведенное группой исследователей во главе с датским инженером и профессором медицины Кристианом Симонсеном из Орхусского университета, Дания, было опубликовано в журнале Nature.
Авторы статьи описали устройство под названием "электрохимический датчик глюкозы", основанное на использовании фенилового фермента и потенциометрической технологии для измерения уровня глюкозы в крови. Это устройство, хотя и отличалось от известных нам сегодня портативных глюкометров размерами и сложностью управления, содержало все основные элементы устройств будущих поколений. Работа была основана на открытии фермента, который окислял глюкозу, испуская при этом электрохимические импульсы. Их сила была измерена с помощью электрохимического датчика, что позволило им рассчитать концентрацию глюкозы в пробирке с кровью. Хотя первый глюкометр требовал для анализа больших объемов крови (порциями в десятки микролитров) и использовался исключительно в лабораторных условиях, он задал научный курс и проложил путь к уменьшению размеров устройства и повышению удобства его использования.
Следующие два десятилетия ознаменовались бурными исследованиями в области ферментативной биоэлектрохимии, которые позволили к концу 70-х годов достичь важной вехи - миниатюризации ферментно-электрохимического сенсора. В 1977 году американские исследователи под руководством Уинслоу Пайпа из Corning представили патент на электрохимический глюкометр, работающий без системы трубопроводов, который уже представлял собой компактное портативное устройство.
1980-е годы ознаменовались стремительным прогрессом. В 1980 году японские исследователи опубликовали публикацию, посвященную разработке первичной версии портативного глюкометра “Glucosemeter GLM". Ключевым усовершенствованием стало использование микрокамеры, которая позволила визуализировать анализ глюкозы на основе изменения цвета, а не с помощью электронных измерений, что упростило конструкцию устройства. Однако в этой версии по-прежнему требовалась предварительная обработка образцов крови перед закапыванием в микрокамеру.
Однако разработки начала 1990-х годов произвели настоящую революцию в мире диабета. Сочетание ферментативных реакций с полупроводниковой электрохимией позволило создать устройство с датчиком, который непосредственно анализирует каплю крови. Первый массовый глюкометр этого типа Accu-Check появился на рынке в 1989 году, ознаменовав новую эру самодиагностики диабета. Accu-Check облегчила жизнь миллионам пациентов, внедрив глюкометры не только в медицинскую практику, но и непосредственно в жизнь пациентов. Компания Bayer HealthCare, производитель Accu-Check, представила революционную идею – использование одноразовых тест-полосок с трубочкой и набором для калибровки, упрощающих процесс измерения.
Продолжая совершенствовать технологии, ученые сосредоточились на создании более точных, удобных и безопасных устройств. К середине 1990-х годов появились глюкометры, которые могли автоматически подсчитывать количество капель крови и выдавать результаты без вмешательства пользователя. Возможность получения результатов измерений без использования крови показала существование новых типов глюкометров на основе флуоресценции, что стало значительным достижением в повышении удобства диагностики.
Разработки конца 20-го и начала 21-го веков привели к появлению глюкометров с непрерывным контролем уровня глюкозы. Вместо кратковременных измерений уровня глюкозы в крови такие системы, как FreeStyle Libre, постоянно отслеживают уровень сахара и передают данные на носимое устройство.
Положительным аспектом истории глюкометров является непрекращающаяся тенденция к снижению их стоимости и повышению доступности как в развитых, так и в развивающихся странах. В то же время научная работа не прекращается - новые технологии, включая искусственный интеллект и нанобиомедицину, продолжают определять будущую эру диагностики и лечения диабета, делая системы мониторинга уровня глюкозы максимально точными, простыми и автоматизированными.