Новости

Внимание, уровень глюкозы превышен!

Десять последних лет основной научной разработкой доцента Института биомедицинских систем (БМС) МИЭТ, генерального директора компании «ЭСИДАР» Кирилла Пожара является создание вместе с коллегами неинвазивного глюкометра. Прибора, который мог бы безболезненно определять уровень глюкозы в крови, что крайне важно для больных диабетом.

Без проколов

Напомним, глюкоза для нас – главный энергетический источник.

Суть разработки Кирилла и его коллег в использовании очень небольшого инфракрасного лазера с определенной длиной волны. Луч лазера проникает под кожу и отражается от клеток и иных элементов биологической ткани. Глюкоза наряду с другими веществами хорошо поглощает это лазерное излучение, но ее уровень меняется значительно быстрее, чем у остальных веществ. То есть изменение уровня глюкозы в крови можно проконтролировать, отслеживая динамику отраженного излучения. Что называется – сложно, но можно.

– Кирилл, а что вас натолкнуло на идею использования мини-лазеров?

– Сначала собирали различные оптические схемы. Ничего не получалось. Затем стали сотрудничать с ВНИИФТРИ в Менделеево, где установлено серьезное измерительное оборудование. Идея инфракрасной спектроскопии не нова. Мы изучали спектральные характеристики различных растворов глюкозы. Через 1,5 года нашли параметры, на которых уже в тканях было бы эффективнее измерять уровень глюкозы. Я занимался этим еще студентом, потом стали привлекать инженеров. В результате создали математическую модель, техническую схему глюкометра и алгоритмы обработки данных. В этом – основные достижения.

Мотивация рождает идею

Заметим: никто в мире до сих пор подобный прибор не представил. Но мы говорили о глюкозе как источнике энергии. Кириллу в этом году исполнилось 30 лет. Учась в старших классах, он одновременно заочно окончил школу при МФТИ. Наукой занимается с 20 лет, в 21 стал гендиректором компании. Наконец, помимо науки серьезно увлечен музыкой, играет в рок-группе, ранее даже организовывал музыкальные фестивали.

– Откуда столько энергии при… нормальном уровне потребления углеводов?

– Кроме физиологических у человека есть и психологические источники энергии. Для меня, наверное, это серьезная мотивация. Отец – также ученый, доктор физико-математических наук, и родители сумели меня «заразить» интересом к науке.

– Почему вы, физик-электронщик, выбрали для исследований такую сугубо медицинскую тему?

– Меня пригласил в этот проект доктор технических наук Николай Александрович Базаев, давно разрабатывающий аппараты диализного очищения крови. Я реально заинтересовался темой создания неинвазивного глюкометра.

– И как рождаются идеи? Бросить столь длительную работу не хотелось?

– Погружаешься в кучу нового материала, постепенно начинают выстраиваться причинно-следственные цепочки. И в какой-то момент вдруг что-то не сходится. Начинаешь размышлять: как совместить, казалось бы, несовместимое. Появляются идеи, мы начинаем их обсуждать, пробуем различные варианты. Конечно, когда в течение полугода не продвигаемся, начинаешь думать: когда это все закончится. Но у меня много других проектов, преподавание. Это помогает сначала отключиться, затем абстрагироваться и проанализировать причины неудач. Так и движемся вперед.

Проблемы и перспективы

Прибор разрабатывают во всем мире, необходимость в нем высока, но информации очень мало. Зато кто-то предлагает даже приобрести готовый неинвазивный глюкометр, хотя в реальности его пока нет.

– Почему при нынешнем развитии науки аппарат до сих пор не создали?

– Проблема в том, что глюкозы в крови довольно мало, и эта молекула очень простая. Скажем так, для ее обнаружения нет явных маркеров, и прибор должен быть сверхчувствительным. Кроме того, небольшие лазеры, которые мы используем, недостаточно стабильны. Нам надо было понять, где фундаментальная загвоздка. А когда поняли – стали сотрудничать с питерским физико-техническим институтом имени Иоффе. Там готовы начать разработки для нас.

Год назад специалисты Института БСМ опубликовали в журнале Biomedical Engineering результаты своих последних исследований. А что сейчас? Работа продолжается. Ученые несколько изменили схему измерений – не на одной, а на двух длинах волн, что позволит улучшить точность. Имеется договоренность с медицинским университетом имени Сеченова, где планируется проверка работы прибора на пациентах.

– Значит, сам по себе прибор уже есть?

– Есть прототип. Он представляет собой браслет, немного больше фитнес-трекера. Но не надо путать будущий глюкометр, например, с пульсоксиметром. Когда палец в прибор засунул и посмотрел уровень глюкозы. Мы дадим возможность постоянного измерения ее уровня в сочетании с инсулиновой помпой. То есть можно вовремя обнаружить опасность: внимание, уровень глюкозы превышен! Надо действовать. Это касается, прежде всего, диабетиков первого типа. Года через три рассчитываем получить опытный образец.

Владимир РАТМАНСКИЙ