Diabetes: Glukosespiegel lässt sich mit Spucke messen

Spucken statt Stechen: Diabetes-Patient*innen könnten zukünftig eine neue Möglichkeit des blutlosen Messens bekommen. Ein internationales Team um Forschende der König Abdullah Universität für Wissenschaft und Technologie in Saudi Arabien, kurz KAUST, entwickelt den Prototyp eines Sensors, der den Glukosespiegel im Speichel misst.

Vor allem die schnelle und schmerzlose Messweise bietet Vorteile gegenüber der Zuckermessung mittels eines Stichs in den Finger. "Ein einfach zu bedienendes, nicht-invasives Gerät zur Glukosemessung mit Speichel als Medium, könnte für Millionen von Patienten weltweit lebensverändernd sein", sagt Abhinav Sharma der KAUST.

Bei Personen mit Diabetes kann der Körper den Blutzuckerspiegel nicht ausreichend regulieren. Ziel ist es daher, den Spiegel auf einem moderaten Niveau zu halten. Um das zu kontrollieren, mussten bisher Blutstropfen von Diabetes-Erkrankten analysiert werden, die durch Stiche in den Finger gewonnen werden. Eine Alternative sind Sensoren, die den Glukosewert im Zwischenzellwasser messen. Diese müssen aber mit einer Stechhilfe gesetzt und regelmäßig ausgetauscht werden. Außerdem sind sie teuer.

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Erste Tests stimmen zuversichtlich

Der neu entwickelte Prototyp der KAUST enthält dünne Schichten verschiedener Halbleiter, die mit einem Enzym beschichtet sind. Wird eine Speichelprobe auf den Sensor gelegt, löst das einen Vorgang aus, bei dem Elektronen entstehen. Sie bewirken eine Veränderung des Stromflusses durch die Halbleiter. Infolgedessen ist es möglich, die Glukosekonzentration in der Probe zu messen.

Um das hochempfindliche Gerät zu testen, analysierte das Forschungsteam menschliche Speichelproben, denen unterschiedliche Glukose-Mengen beigemengt wurden. Ebenso wurde Speichel von Menschen getestet, die zuvor gefastet hatten.

Man stellte sicher, dass der Sensor nicht durch Moleküle in den Proben, wie Fruktose und Saccharose, beeinträchtigt wurde. Bereits nach weniger als einer Minute erhielt das Team korrekte Messergebnisse. Die Technologie zeigte auch nach 2-wöchiger Lagerung bei Raumtemperatur gute Leistungen, obwohl die Genauigkeit mit der Zeit abnimmt. Der Forschungserfolg wurde im Journal Biosensors und Bioelectronics veröffentlicht.

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Koppelung mit Smartphone angedacht

Da die mit dem Blutzuckerspiegel korrelierende Glukosekonzentration im Speichel viel niedriger als jene im Blut ist, brauchte man bisher noch hochentwickelte Laborausrüstung, um gute Messergebnisse zu liefern. Die neu entwickelten Glukosedektoren hingegen sind klein, leicht und stromsparend, betont Abhinav Sharma.

Sie könnten sich für die Massenproduktion als kostengünstige Einwegsensoren eignen. Das Team entwickelt derzeit auch Sensoren, die mehrere Stoffwechselprodukte gleichzeitig im Speichel nachweisen können. „Die Entwicklung solcher Sensoren, die zukünftig mit einem Smartphone ausgelesen werden können, ist eine mögliche zukünftige Forschungsrichtung", sagt Forschungsleiter Thomas D. Anthopoulos.