AbstractMillions of people worldwid

Abstract
Millions of people worldwide live with diabetes and several millions die from it each year. A noninvasive, painless method of glucose testing would highly improve compliance and glucose control while reducing complications and overall disease management costs. To provide accurate, low cost, and continuous glucose monitoring, we have developed a unique, disposable saliva nano-biosensor. More than eight clinical trials on real-time noninvasive salivary glucose monitoring were carried out on two healthy individuals (a 2–3 h-period for each trial, including both regular food and standard glucose beverage intake with more than 35 saliva samples obtained). Excellent clinical accuracy was revealed as compared to the UV Spectrophotometer. By measuring subjects’ salivary glucose and blood glucose in parallel, we found the two generated profiles share the same fluctuation trend but the correlation between them is individual dependent. There is a time lag between the peak glucose values from blood and from saliva. However, the correlation between the two glucose values at fasting is constant for each person enabling noninvasive diagnosis of diabetes through saliva instead of blood. Furthermore, a good correlation of glucose levels in saliva and in blood before and 2 h after glucose intake was observed. Glucose monitoring before and 2 h after meals is usually prescribed by doctors for diabetic patients. Thus, this disposable biosensor will be an alternative for real-time salivary glucose tracking at any time.

Keywords
Noninvasive; Saliva; Nano-biosensor; Disposable; Glucose monitoring
1. Introduction
The International Diabetes Federation estimates 382 million people worldwide had diabetes in 2013, and the number is forecasted to reach 592 million by 2035 (a 55% increase) [1]. There were 5.1 million diabetes-related deaths globally in 2013, equaling to one death every 6 s, an 11% increase over 2011 [2]. Early diagnosis, on-time treatment and continuous management are vital to patients’ life quality and to avoid complications such as circulatory problems, kidney failure, heart disease, stroke, and blindness [3] and [4]. Current practices for diabetes management rely on monitoring blood glucose levels. Blood glucose measurements are required to determine insulin dosage and to detect abnormal glucose levels indicating illnesses, dietary changes, or adverse medication responses. These intrusive tests are generally disliked because of the pain and inconvenience caused by finger pricking, resulting in fewer tests and inadequate blood glucose control. Poor blood glucose control results in more complications and even higher management costs. Particularly, repeated painful finger sticks are a major problem for young children and result in similar negative consequences for disease management.

Glucose sensing started in 1841 when it was performed in urine, but unfortunately the correlation between urine and plasma glucose was inconsistent [5]. Monitoring of blood glucose levels is currently the only recognized and widely used method for the diagnosis and control of diabetes. There are many different types of blood glucose meters on the market; however, they all require users to prick their fingers multiple times a day to obtain blood samples. Some minimally invasive or noninvasive techniques for blood glucose monitoring were studied, including infrared (IR) spectroscopy, fluorescence spectroscopy, Raman spectroscopy, and surface plasmon resonance. However, the results still have to be correlated with direct blood glucose measurements, and the sensitivity and reliability are limited by spectral signal-to-noise level and skin thickness. For example, in 2002, Cygnus Inc. introduced a wearable GlucWatch device measuring the glucose electroosmotically extracted across skin [6]. Nevertheless, the difficulty of use due to the sweat collection process and the low level of accuracy resulted in its removal from the market. Another product, the OrSense NBM device provided by OrSense Ltd. [7], which detects blood glucose concentration via an optical method called “occlusion spectroscopy” [8], has not achieved any significant success. Although optical technologies for glucose determination are available, most of them are for laboratory use due to the size, cost, and complexity of operation. Thus, a noninvasive, convenient, accurate, easy-to-use, portable, and low-cost diagnostic tool for diabetes is highly demanded.

As summarized by Lei et al. [9], there are three necessary prerequisites for most clinical applications: (i) a simple and inexpensive method for collecting biological samples with minimal discomfort, (ii) specific biomarkers associated with health or disease, and (iii) an accurate, portable and easy-to-use technology for disease diagnosis and health screening. Saliva, commonly considered as the ‘mirror of the body’, is very attractive as a bio-medium for clinical diagnostics. Its unique properties, such as noninvasive accessibility and the presence of plentiful disease biomarkers, make it particularly attractive for disease diagnosis and monitoring [10] and [11]. Saliva can be easily collected by individuals with modest instruction and it dramatically reduces the discomfort of the tests. Changes in saliva are believed to indicate the wellness of an individual. There are a large number of diagnostic analytes present in saliva, including glucose [12] and [13], steroid hormones [14], and the HIV antibody [15]. Saliva was first demonstrated to have diagnostic power comparable to that of blood in differentiating smokers from non-smokers through thiocyanate ions levels [16]. Results from blood, saliva, and urine as biomedia were compared and saliva was recognized as the most sensitive one. Saliva is also revealed to be more accurate than blood in detecting oral cancer [17] and [18]. Furthermore, the concentration of some other disease biomarkers in saliva was found to exceed that in blood, illustrating a further advantage of using saliva for clinical diagnostics [19] and [20].

Regarding to the technologies for determining salivary glucose levels, optical measuring systems such as Liquid Chromatography–Mass Spectrometry (LC–MS) and UV–VIS Spectrophotometry were reported [21] and [22]. However, the measurements can only be done in a laboratory as they require significant processing time, expensive reagents, sophisticated instrument, and highly trained professionals. Consequently, these methods cannot be used for individual glucose monitoring at home or in daily activities. Until now, there is not a suitable product for home care measurement of glucose using saliva. Technologies, including microchips and microfluidic devices, show great potential in developing a robust, cost-effective, accurate, portable, and easy-to-use diagnostic tool for saliva analysis [11] and [23]. Miniaturized saliva-based diagnostic technologies will enable the use of trace amount of biofluids to provide quick and reliable results for clinical decision-making and treatment outcomes-predicting.

A positive correlation between blood glucose and salivary glucose is revealed by many studies [21], [24], [25], [26] and [27]. Other than salivary glucose, no other parameters in saliva were found to be markedly affected in diabetes mellitus [13]. Therefore, salivary glucose can be utilized as an alternative diagnostic method for diabetes and as a general screen for prediabetes and undiagnosed diabetes.

Here we proposed an on-chip disposable nano-biosensor providing a painless test methodology with sufficient sensitivity. It is disposable and thus eliminates extensive cleaning or electrode pretreatment between measurements. The working electrode is functionalized with single-walled carbon nanotubes (SWNT) and multilayers of chitosan (CS), gold nanoparticles (GNp) and glucose oxidase (GOx), using a layer-by-layer (LBL) assembly technique [28]. The biosensor can detect glucose down to 0.1 mg/dL and provide noninvasive, reliable (high resolution), highly reproducible, convenient, fast, and continuous salivary glucose monitoring for personal and point-of-care use.

Results (Thai) 1:

บทคัดย่อล้านคนทั่วโลกอยู่กับโรคเบาหวาน และหลายล้านตายจากแต่ละปี Noninvasive เจ็บปวดวิธีการทดสอบน้ำตาลกลูโคสจะปรับปรุงสูงปฏิบัติตามกฎระเบียบการควบคุมกลูโคสลดภาวะแทรกซ้อนและค่าใช้จ่ายในการจัดการโรคโดยรวม เพื่อให้ต้นทุนต่ำ ถูกต้อง ตรวจสอบน้ำตาลกลูโคสอย่างต่อเนื่อง เราได้พัฒนานาโน-biosensor เป็นน้ำลายไม่ซ้ำ ผ้าอ้อม คลินิกมากกว่าแปดในการตรวจสอบแบบเรียลไทม์ noninvasive salivary กลูโคสถูกดำเนินการกับบุคคลสองสุขภาพ (h 2 – 3-ได้รับรอบระยะเวลาสำหรับการทดลองแต่ละครั้ง รวมทั้งอาหารปกติและบริโภคเครื่องดื่มกลูโคสมาตรฐานกับตัวอย่างน้ำลายมากกว่า 35) ความถูกต้องทางคลินิกแห่งนี้ถูกเปิดเผยเมื่อเทียบกับเครื่องทดสอบกรดด่าง UV โดยการวัดเรื่องของ salivary น้ำตาลกลูโคสและน้ำตาลในเลือดพร้อมกัน เราพบโพรไฟล์สองที่สร้างขึ้นใช้แนวโน้มผันผวนเหมือนกัน แต่ความสัมพันธ์ระหว่างพวกเขาจะขึ้นอยู่กับแต่ละ มีเวลาช่วงห่างระหว่างค่ากลูโคสสูงสุด จากเลือด และน้ำลาย อย่างไรก็ตาม ความสัมพันธ์ระหว่างค่าสองค่ากลูโคสที่ถือศีลอดเป็นค่าคงที่สำหรับแต่ละบุคคลที่เปิดใช้งานการวินิจฉัยของโรคเบาหวานผ่านน้ำลายแทนเลือด noninvasive นอกจากนี้ ความสัมพันธ์ดีของระดับน้ำตาล ในน้ำลาย และ ในเลือดก่อนและ 2 h หลังจากบริโภคกลูโคสถูกตรวจสอบ การตรวจสอบน้ำตาลกลูโคสก่อนและ 2 h หลังอาหารเป็นมักจะกำหนด โดยแพทย์สำหรับผู้ป่วยโรคเบาหวาน ดังนั้น biosensor นี้ผ้าอ้อมจะเป็นทางเลือกสำหรับกลูโคส salivary จริงติดตามตลอดเวลาคำสำคัญNoninvasive น้ำลาย นาโน-biosensor ทิ้ง ตรวจสอบระดับน้ำตาลใน1. บทนำสหพันธ์เบาหวานนานาชาติประมาณ 382 ล้านคนทั่วโลกมีโรคเบาหวานในปี 2013 และหมายเลขมีการคาดการณ์ถึง 592 ล้าน 2578 (เพิ่ม 55%) [1] มีเสียชีวิตที่เกี่ยวข้องกับโรคเบาหวาน 5.1 ล้านทั่วโลกในปี 2013 เท่ากับหนึ่งตายทุก 6 s, 11% เพิ่มขึ้นกว่า 2011 [2] ก่อนการวินิจฉัย ในการรักษา และการจัดการอย่างต่อเนื่องที่มีความสำคัญ กับคุณภาพชีวิตของผู้ป่วย และ เพื่อหลีกเลี่ยงภาวะแทรกซ้อนเช่นปัญหาระบบไหลเวียนโลหิต ไตล้มเหลว โรคหัวใจ จังหวะ และตาบอด [3] [4] ปัจจุบันปฏิบัติสำหรับการจัดการเบาหวานพึ่งตรวจสอบระดับน้ำตาลในเลือด วัดระดับน้ำตาลในเลือดจำเป็น เพื่อกำหนดปริมาณอินซูลิน และ การตรวจหาระดับน้ำตาลกลูโคสผิดปกติที่บ่งชี้ว่า เจ็บป่วย การเปลี่ยนแปลงอาหาร หรือการตอบสนองยาร้าย ทดสอบเหล่านี้บุกอยู่ทั่ว disliked เนื่องจากความเจ็บปวดและความไม่สะดวกเกิดจากนิ้ว pricking ผลทดสอบน้อยลงและควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดไม่เพียงพอ ควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดต่ำเกิดในภาวะแทรกซ้อนมากขึ้นและบริหารต้นทุนที่สูงขึ้น โดยเฉพาะ แท่งนิ้วซ้ำเจ็บปวดเป็นปัญหาสำคัญสำหรับเด็ก และมีผลคล้ายผลลบสำหรับการจัดการโรคตรวจวัดน้ำตาลกลูโคสเริ่ม 1841 เมื่องานในปัสสาวะ แต่น่าเสียดายความสัมพันธ์ระหว่างระดับน้ำตาลในปัสสาวะและพลาสมาไม่สอดคล้องกัน [5] ตรวจสอบระดับน้ำตาลในเลือดอยู่เฉพาะการรับรู้ และใช้วิธีการเพื่อการวินิจฉัยและควบคุมเบาหวาน มีหลายชนิดแตกต่างกันเมตรระดับน้ำตาลในเลือดในตลาด อย่างไรก็ตาม พวกเขาทั้งหมดต้องผู้ใช้ยอกนิ้วของพวกเขาวันละหลายครั้งเพื่อขอรับตัวอย่างเลือด บางเทคนิคผ่ารุกราน หรือ noninvasive เพื่อตรวจสอบน้ำตาลในเลือดได้ศึกษา อินฟราเรด (IR) ก ก fluorescence กรามัน และการสั่นพ้อง plasmon ผิว อย่างไรก็ตาม ผลยังต้องถูก correlated มีการวัดระดับน้ำตาลในเลือดโดยตรง และความไวและความน่าเชื่อถือจะถูกจำกัด ด้วยระดับสัญญาณเสียงรบกวนสเปกตรัมและความหนาของผิว ตัวอย่าง ใน 2002, Inc. ยางนำอุปกรณ์ GlucWatch wearable วัด electroosmotically กลูโคสสกัดทั่วผิว [6] อย่างไรก็ตาม ปัญหาการใช้งานเนื่องจากการเก็บเหงื่อและความถูกต้องระดับต่ำผลในการเอาออกจากตลาด สินค้า อุปกรณ์ OrSense NBM โดย OrSense จำกัด [7], ซึ่งตรวจพบความเข้มข้นของน้ำตาลในเลือดผ่านวิธีการแสงที่เรียกว่า "ไม่ควรมองข้ามก" [8], ได้รับความสำเร็จอย่างมีนัยสำคัญใด ๆ แม้ว่าเทคโนโลยีออพติคอลสำหรับการกำหนดน้ำตาลกลูโคสมี ส่วนใหญ่จะเป็นการใช้ห้องปฏิบัติการขนาด ต้นทุน และความซับซ้อนของการดำเนินงาน ดังนั้น เครื่องมือวินิจฉัย noninvasive สะดวก ถูกต้อง ใช้ง่าย พกพา และต้น ทุนต่ำสำหรับโรคเบาหวานเป็นแรงสูงตามที่สรุปโดย Lei et al. [9], มีสามข้อกำหนดเบื้องต้นจำเป็นสำหรับโปรแกรมประยุกต์ทางคลินิกมากที่สุด: biomarkers (i) วิธีที่ง่าย และราคาไม่แพงสำหรับเก็บรวบรวมตัวอย่างทางชีวภาพด้วยความรู้สึกไม่สบายน้อยที่สุด, (ii) เฉพาะที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพ หรือโรค และ (iii) ถูกต้อง แบบพกพา และง่ายต่อการใช้เทคโนโลยีในการวินิจฉัยโรคและตรวจสุขภาพ น้ำลาย โดยทั่วไปถือว่าเป็น 'กระจกของร่างกาย' น่าสนใจมากเป็นสื่อชีวภาพสำหรับการวินิจฉัยทางคลินิกได้ คุณสมบัติเฉพาะ เช่นถึง noninvasive และการเป็นโรคมากมาย biomarkers ทำให้มันน่าสนใจสำหรับการวินิจฉัยโรค และตรวจสอบโดยเฉพาะอย่างยิ่ง [10] และ [11] น้ำลายได้รวบรวม โดยบุคคลที่มีคำสั่งที่เจียมเนื้อเจียมตัว และในกรณีลดความสบายของการทดสอบ การเปลี่ยนแปลงในน้ำลายจะเชื่อเพื่อบ่งชี้สุขภาพของแต่ละ มีจำนวน analytes อยู่ในน้ำลาย รวมทั้งกลูโคส [12] [13], วินิจฉัย สเตอรอยด์ฮอร์โมน [14] และแอนติบอดีเอชไอวี [15] น้ำลายก่อนแสดงมีอำนาจวินิจฉัยเทียบกับเลือดในขึ้นต้นผู้สูบบุหรี่จากการสูบบุหรี่ผ่านระดับประจุ thiocyanate [16] มีการเปรียบเทียบผล จากเลือด น้ำลาย ปัสสาวะเป็น biomedia และน้ำลายถูกรู้จักว่าเป็นหนึ่งสำคัญมากที่สุด น้ำลายยังได้รับการเปิดเผยจะถูกต้องมากกว่าการเลือดในการตรวจหามะเร็งช่องปาก [17] และ [18] นอกจากนี้ ความเข้มข้นของบางอื่น ๆ โรค biomarkers ในน้ำลายพบเกินที่ในเลือด การแสดงประโยชน์เพิ่มเติมของการใช้น้ำลายการวินิจฉัยทางคลินิก [19] [20]เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีในการกำหนดระดับน้ำตาล salivary แสงวัดระบบเช่น Spectrometry Chromatography – มวลของเหลว (LC – MS) และ UV – VIS Spectrophotometry ได้รายงาน [21] [22] และ อย่างไรก็ตาม ขนาดเท่าก็ในห้องปฏิบัติการ ตามที่พวกเขาต้องสำคัญเวลา reagents แพง เครื่องมือที่ทันสมัย และผู้เชี่ยวชาญที่ฝึกฝน ดังนั้น วิธีการเหล่านี้ไม่สามารถใช้น้ำตาลในแต่ละตรวจสอบที่บ้าน หรือ ในกิจกรรมประจำวัน จนถึงขณะนี้ ไม่มีผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสำหรับการประเมินการดูแลบ้านของน้ำตาลกลูโคสโดยใช้น้ำลาย เทคโนโลยี microchips และอุปกรณ์ microfluidic แสดงศักยภาพที่ดีในการพัฒนาแข็งแกร่ง มีประสิทธิภาพ ถูกต้อง พกพา และง่ายต่อการใช้เครื่องมือวินิจฉัยการวิเคราะห์น้ำลาย [11] [23] ใช้น้ำลาย miniaturized เทคโนโลยีวินิจฉัยจะช่วยให้การใช้ติดตามจำนวน biofluids ให้ผลลัพธ์รวดเร็ว และเชื่อถือได้สำหรับการตัดสินใจทางคลินิกและการรักษาผลคาดการณ์ความสัมพันธ์ในเชิงบวกระหว่างน้ำตาลในเลือดและน้ำตาลใน salivary ถูกเปิดเผย โดยหลายการศึกษา [21], [24], [25], [26] [27] และ นอกจากกลูโคส salivary ไม่มีพารามิเตอร์อื่น ๆ ในน้ำลายพบจะได้รับผลกระทบอย่างเด่นชัดในเบาหวาน [13] ดังนั้น กลูโคส salivary สามารถนำไปใช้ เป็นอีกวิธีการวินิจฉัยโรค และ เป็นหน้าจอทั่วไปสำหรับ prediabetes และโรคเบาหวาน undiagnosedที่นี่เราเสนอการบนชิพผ้าอ้อมนาโน-biosensor ให้วิธีทดสอบเจ็บปวด มีความไวเพียงพอ เป็นผ้าอ้อม และกำจัดจึง ทำความสะอาดอย่างละเอียดหรืออิเล็กโทรด pretreatment ระหว่างวัด อิเล็กโทรดทำงานเป็น functionalized กับกำแพงเดียวคาร์บอน nanotubes (SWNT) และ multilayers ของไคโตซาน (CS), ทองเก็บกัก (GNp) และน้ำตาลกลูโคส oxidase (GOx), การใช้เลเยอร์โดยเลเยอร์ (LBL) ประกอบเทคนิค [28] Biosensor สามารถตรวจหากลูโคสลงไป 0.1 mg/dL และให้ noninvasive เชื่อถือได้ (ความละเอียดสูง), จำลอง สะดวก รวดเร็ว และสูงต่อเนื่อง salivary กลูโคสสำหรับใช้ส่วนบุคคล และจุดดูแลการตรวจสอบได้

Results (Thai) 2:

บทคัดย่อ
ล้านคนทั่วโลกมีชีวิตอยู่กับโรคเบาหวานและหลายล้านตายจากมันในแต่ละปี ไม่รุกล้ำวิธีการเจ็บปวดของการทดสอบน้ำตาลกลูโคสสูงจะปรับปรุงการปฏิบัติตามและการควบคุมระดับน้ำตาลในขณะที่ลดภาวะแทรกซ้อนและค่าใช้จ่ายในการจัดการโรคโดยรวม เพื่อให้ถูกต้องต้นทุนต่ำและการตรวจสอบกลูโคสอย่างต่อเนื่องเรามีการพัฒนาที่ไม่ซ้ำกันน้ำลายทิ้งนาโนไบโอเซนเซอร์ มากกว่าแปดทดลองทางคลินิกในเวลาจริงการตรวจสอบระดับน้ำตาลในน้ำลายไม่รุกล้ำได้ดำเนินการในสองบุคคลที่มีสุขภาพ (2-3 ชั่วโมงระยะเวลาสำหรับการทดลองแต่ละครั้งรวมถึงทั้งอาหารปกติและการบริโภคเครื่องดื่มน้ำตาลกลูโคสมาตรฐานที่มีมากกว่า 35 ตัวอย่างน้ำลายที่ได้รับ) ความถูกต้องทางคลินิกที่ดีเยี่ยมก็ถูกเปิดเผยเมื่อเทียบกับ Spectrophotometer UV โดยวัดระดับน้ำตาลในน้ำลายวิชาและระดับน้ำตาลในเลือดในแบบคู่ขนานที่เราพบทั้งสองสร้างโปรไฟล์แบ่งปันแนวโน้มผันผวนเหมือนกัน แต่ความสัมพันธ์ระหว่างพวกเขาเป็นบุคคลที่ขึ้นอยู่กับ มีความล่าช้าเวลาระหว่างค่าสูงสุดจากระดับน้ำตาลในเลือดและน้ำลายจากการเป็น อย่างไรก็ตามความสัมพันธ์ระหว่างสองค่ากลูโคสที่อดอาหารเป็นค่าคงที่สำหรับแต่ละบุคคลที่ช่วยให้การวินิจฉัยของโรคเบาหวานไม่รุกล้ำผ่านน้ำลายแทนเลือด นอกจากนี้ยังมีความสัมพันธ์ที่ดีของระดับน้ำตาลในน้ำลายและในเลือดก่อนและ 2 ชั่วโมงหลังจากที่การบริโภคน้ำตาลกลูโคสเป็นที่สังเกต ตรวจสอบกลูโคสก่อนและ 2 ชั่วโมงหลังอาหารมักจะมีการกำหนดโดยแพทย์สำหรับผู้ป่วยโรคเบาหวาน ดังนั้นนี้ไบโอเซนเซอร์ที่ใช้แล้วทิ้งจะเป็นทางเลือกสำหรับการติดตามระดับน้ำตาลในน้ำลายเรียลไทม์ได้ตลอดเวลา. คำสำคัญที่ไม่เป็นอันตราย; น้ำลาย; นาโนไบโอเซนเซอร์; ทิ้ง; ตรวจสอบกลูโคส1 ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวพันธ์เบาหวานนานาชาติประมาณการ 382,000,000 คนทั่วโลกมีผู้ป่วยโรคเบาหวานในปี 2013 และจำนวนที่คาดว่าจะถึง 592,000,000 โดย 2035 (เพิ่มขึ้น 55%) [1] มี 5100000 การเสียชีวิตที่เกี่ยวข้องกับโรคเบาหวานทั่วโลกในปี 2013 เท่ากับคนตายทุก 6 วินาที, เพิ่มขึ้น 11% ในช่วง 2011 [2] การวินิจฉัยการรักษาเวลาและการจัดการอย่างต่อเนื่องมีความสำคัญต่อคุณภาพชีวิตของผู้ป่วยและเพื่อหลีกเลี่ยงภาวะแทรกซ้อนเช่นปัญหาการไหลเวียนเลือด, ไตวาย, โรคหัวใจ, โรคหลอดเลือดสมองและตาบอด [3] และ [4] การปฏิบัติในปัจจุบันสำหรับการจัดการโรคเบาหวานพึ่งพาการตรวจสอบระดับน้ำตาลในเลือด วัดระดับน้ำตาลในเลือดจะต้องตรวจสอบปริมาณอินซูลินและในการตรวจสอบระดับน้ำตาลในเลือดผิดปกติการเจ็บป่วยที่แสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงการบริโภคอาหารหรือการตอบสนองต่อการรักษาด้วยยาที่ไม่พึงประสงค์ เหล่านี้ทดสอบล่วงล้ำจะไม่ชอบโดยทั่วไปเพราะความเจ็บปวดและความไม่สะดวกที่เกิดจากการตำนิ้วที่มีผลในการทดสอบน้อยลงและเลือดไม่เพียงพอการควบคุมระดับน้ำตาล แย่ผลการควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดในภาวะแทรกซ้อนมากขึ้นและสูงขึ้นค่าใช้จ่ายในการจัดการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งซ้ำแท่งนิ้วเจ็บปวดเป็นปัญหาใหญ่สำหรับเด็กเล็กและผลในผลกระทบเชิงลบที่คล้ายกันสำหรับการจัดการโรค. ตรวจวัดน้ำตาลกลูโคสเริ่มต้นใน 1841 เมื่อได้มีการดำเนินการในปัสสาวะ แต่โชคร้ายที่ความสัมพันธ์ระหว่างปัสสาวะและระดับน้ำตาลในเลือดไม่สอดคล้องกัน [5] ตรวจสอบระดับน้ำตาลในเลือดอยู่ในขณะนี้ได้รับการยอมรับเท่านั้นและวิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการวินิจฉัยและการควบคุมโรคเบาหวาน มีหลายประเภทที่แตกต่างกันหลายเมตรระดับน้ำตาลในเลือดในตลาดมี; แต่พวกเขาทั้งหมดต้องการให้ผู้ใช้ทิ่มนิ้วมือของพวกเขาหลายครั้งต่อวันเพื่อให้ได้ตัวอย่างเลือด บางเทคนิคการบุกรุกน้อยที่สุดหรือไม่รุกล้ำสำหรับการตรวจสอบระดับน้ำตาลในเลือดได้ศึกษารวมทั้งอินฟราเรด (IR) สเปคโทรสเปคโทรเรืองแสง, สเปกโทรสโกรามันและพื้นผิวด้วยคลื่น plasmon อย่างไรก็ตามผลที่ยังคงต้องมีความสัมพันธ์โดยตรงกับเลือดตรวจวัดน้ำตาลกลูโคสและความไวและความน่าเชื่อถือจะถูก จำกัด โดยสเปกตรัมสัญญาณต่อเสียงรบกวนและระดับความหนาของผิว ยกตัวอย่างเช่นในปี 2002 หงส์อิงค์แนะนำอุปกรณ์ GlucWatch สวมใส่ได้วัดกลูโคสสกัด electroosmotically ทั่วผิว [6] แต่ความยากลำบากในการใช้เนื่องจากกระบวนการเก็บรวบรวมเหงื่อและระดับต่ำของความถูกต้องส่งผลในการกำจัดของจากตลาด สินค้าอื่นอุปกรณ์ Orsense NBM ให้โดย Orsense จำกัด [7] ซึ่งตรวจพบความเข้มข้นของน้ำตาลกลูโคสในเลือดผ่านทางวิธีการออปติคอลที่เรียกว่า "สเปคโทรอุดตัน" [8], ยังไม่ได้ประสบความสำเร็จใด ๆ ที่ประสบความสำเร็จอย่างมีนัยสำคัญ แม้ว่าเทคโนโลยีแสงสำหรับการกำหนดกลูโคสที่มีอยู่ส่วนใหญ่ของพวกเขาสำหรับการใช้งานในห้องปฏิบัติการเนื่องจากขนาด, ค่าใช้จ่ายและความซับซ้อนของการดำเนินงาน ดังนั้นไม่รุกล้ำสะดวกถูกต้องและง่ายต่อการใช้งานแบบพกพาและต้นทุนต่ำเครื่องมือในการวินิจฉัยโรคเบาหวานเป็นที่ต้องการอย่างมาก. ในฐานะที่เป็นสรุปโดย Lei และคณะ [9] มีสามสิ่งที่จำเป็นที่จำเป็นสำหรับการใช้งานทางคลินิกมากที่สุด: (i) วิธีการที่ง่ายและราคาไม่แพงสำหรับการเก็บรวบรวมตัวอย่างทางชีวภาพที่มีความรู้สึกไม่สบายน้อยที่สุด (ii) biomarkers เฉพาะที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพหรือโรค, และ (iii) ความถูกต้องแบบพกพาและ เทคโนโลยีที่ง่ายต่อการใช้งานสำหรับการวินิจฉัยโรคและการตรวจสุขภาพ น้ำลายพิจารณากันทั่วไปว่าเป็น 'กระจกของร่างกาย' เป็นที่น่าสนใจมากเป็นสื่อกลางทางชีวภาพสำหรับการวินิจฉัยทางคลินิก คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์เช่นการเข้าถึงไม่รุกล้ำและการปรากฏตัวของ biomarkers โรคมากมายทำให้มันน่าสนใจโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการวินิจฉัยโรคและการตรวจสอบ [10] และ [11] น้ำลายสามารถเก็บได้อย่างง่ายดายโดยบุคคลที่มีการเรียนการสอนเจียมเนื้อเจียมตัวและจะช่วยลดความรู้สึกไม่สบายของการทดสอบ การเปลี่ยนแปลงในน้ำลายเชื่อว่าจะบ่งบอกถึงสุขภาพของบุคคล มีจำนวนมากของการวิเคราะห์วินิจฉัยอยู่ในน้ำลายรวมทั้งกลูโคส [12] และ [13], ฮอร์โมนเตียรอยด์ [14] และแอนติบอดีเอชไอวี [15] น้ำลายก็แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกที่จะมีอำนาจวินิจฉัยเทียบเท่ากับที่ของเลือดในความแตกต่างของผู้สูบบุหรี่จากผู้สูบบุหรี่ที่ไม่ผ่านระดับไอออน thiocyanate [16] ผลจากเลือดน้ำลายและปัสสาวะเป็น biomedia ถูกนำมาเปรียบเทียบและน้ำลายได้รับการยอมรับว่าเป็นหนึ่งที่มีความสำคัญมากที่สุด น้ำลายถูกเปิดเผยยังมีความถูกต้องมากกว่าเลือดในการตรวจหามะเร็งในช่องปาก [17] และ [18] นอกจากนี้ความเข้มข้นของบางอย่างบ่งชี้ทางชีวภาพของโรคอื่น ๆ ในน้ำลายก็พบว่าเกินกว่าที่ในเลือดไทม์ประโยชน์เพิ่มเติมของการใช้น้ำลายสำหรับการวินิจฉัยทางคลินิก [19] และ [20]. เกี่ยวกับเทคโนโลยีสำหรับการกำหนดระดับน้ำตาลในน้ำลาย, ระบบวัดแสง เช่น Liquid Chromatography-มวลสาร (LC-MS) และ UV-VIS Spectrophotometry ได้รับรายงาน [21] และ [22] อย่างไรก็ตามการวัดสามารถทำได้ในห้องปฏิบัติการที่พวกเขาต้องใช้เวลาในการประมวลผลอย่างมีนัยสำคัญ, น้ำยาราคาแพงเครื่องมือที่ทันสมัยและผู้เชี่ยวชาญด้านการฝึกอบรมอย่าง ดังนั้นวิธีการเหล่านี้ไม่สามารถใช้สำหรับการตรวจสอบระดับน้ำตาลในแต่ละที่บ้านหรือในกิจกรรมประจำวัน จนถึงขณะนี้มีไม่ได้เป็นผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมสำหรับการวัดการดูแลบ้านของกลูโคสโดยใช้น้ำลาย เทคโนโลยีรวมทั้งไมโครชิปและอุปกรณ์ microfluidic แสดงศักยภาพที่ดีในการพัฒนาที่มีประสิทธิภาพค่าใช้จ่ายที่มีประสิทธิภาพถูกต้องแบบพกพาและง่ายต่อการใช้เครื่องมือสำหรับการวิเคราะห์วินิจฉัยน้ำลาย [11] และ [23] ขนาดเล็กน้ำลายที่ใช้เทคโนโลยีการวินิจฉัยจะช่วยให้การใช้งานของจำนวนเงินร่องรอยของ biofluids เพื่อให้ได้ผลอย่างรวดเร็วและเชื่อถือได้สำหรับการตัดสินใจทางคลินิกและการรักษาผลการทำนาย. ความสัมพันธ์เชิงบวกระหว่างระดับน้ำตาลในเลือดและระดับน้ำตาลในน้ำลายถูกเปิดเผยโดยการศึกษาจำนวนมาก [21] [24], [25], [26] และ [27] อื่น ๆ กว่ากลูโคสลายไม่มีพารามิเตอร์อื่น ๆ ในน้ำลายพบว่าได้รับผลกระทบอย่างเห็นได้ชัดในโรคเบาหวาน [13] ดังนั้นระดับน้ำตาลในน้ำลายสามารถใช้เป็นวิธีการวินิจฉัยทางเลือกสำหรับโรคเบาหวานและเป็นหน้าจอทั่วไป prediabetes และโรคเบาหวาน undiagnosed. ที่นี่เรานำเสนอบนชิปทิ้งนาโนไบโอเซนเซอร์ให้วิธีการทดสอบเจ็บปวดที่มีความไวเพียงพอ มันเป็นทิ้งและจึงช่วยลดการทำความสะอาดกว้างขวางหรืออิเล็กโทรดปรับสภาพระหว่างการวัด อิเล็กโทรดทำงานเป็นฟังก์ชันที่มีท่อนาโนคาร์บอนผนังเดี่ยว (SWNT) และได้ทางของไคโตซาน (CS) อนุภาคนาโนทองคำ (GNP) และ oxidase กลูโคส (gox) โดยใช้ชั้นโดยชั้น (LBL) เทคนิคการชุมนุม [28] ไบโอเซนเซอร์สามารถตรวจสอบกลูโคสลงไป 0.1 mg / dL และให้รุกล้ำและเชื่อถือได้ (ความละเอียดสูง) ทำซ้ำสูงสะดวกรวดเร็วและต่อเนื่องการตรวจสอบระดับน้ำตาลในน้ำลายสำหรับส่วนบุคคลและจุดของการดูแลการใช้งาน

Results (Thai) 3:

นามธรรม
ล้านคนทั่วโลกมีชีวิตอยู่กับโรคเบาหวานและหลายล้านตายจากมันในแต่ละปี เป็นวิธีการรักษา noninvasive ของการทดสอบกลูโคสจะขอปรับปรุง ดูแลและควบคุมน้ำตาลในเลือดในขณะที่ลดความซับซ้อนและค่าใช้จ่ายการจัดการโรคโดยรวม ให้ถูกต้อง ต้นทุนต่ำ และการตรวจสอบกลูโคสอย่างต่อเนื่อง เราได้พัฒนาเป็นเอกลักษณ์ ผ้าอ้อมน้ำลายนาโนไบโอเซนเซอร์ .แปดมากกว่าการทดลองทางคลินิกในเวลาจริงและไม่น้ำลายกลูโคสตรวจสอบทดลองสองมีสุขภาพดีบุคคล ( 2 – 3 h-period แต่ละคดี ทั้งปกติและมาตรฐานอาหารกลูโคสเครื่องดื่มบริโภคที่มีมากกว่า 35 ตัวอย่างน้ำลายที่ได้รับ ) ความถูกต้องทางคลินิกที่ดีถูกเปิดเผยเมื่อเทียบกับ UV Spectrophotometer .โดยวัดจากน้ำลายและเลือดกลูโคสกลูโคสวิชาควบคู่กัน เราพบสองสร้างโปรไฟล์แบ่งปันแนวโน้มความผันผวนเช่นเดียวกัน แต่ความสัมพันธ์ระหว่างพวกเขาเป็นรายบุคคลขึ้นอยู่กับ มีเวลาล่าช้าระหว่างกลูโคสจากเลือดและคุณค่าสูงสุดจากน้ำลาย อย่างไรก็ตามความสัมพันธ์ระหว่างสองค่ากลูโคสที่อดอาหารจะคงที่สำหรับแต่ละคน ทำให้การวินิจฉัยไม่เบาหวานผ่านน้ำลายแทนเลือด นอกจากนี้ ดี ความสัมพันธ์ของระดับกลูโคสในเลือดและน้ำลายก่อน 2 ชั่วโมง หลังจากบริโภคกลูโคส ) กลูโคสตรวจสอบก่อน และ 2 ชั่วโมงหลังอาหารมักจะกำหนดโดยแพทย์สำหรับผู้ป่วยเบาหวาน ดังนั้นไบโอเซนเซอร์ผ้าอ้อมนี้จะเป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการติดตามเรียลไทม์จากน้ำลายกลูโคสตลอดเวลา


ไม่คำหลัก ; น้ำลาย ; นาโนไบโอเซ็นเซอร์ ; ทิ้ง ;
1 ตรวจสอบกลูโคส บทนำ
สหพันธ์เบาหวานนานาชาติประมาณ 382 ล้านคนทั่วโลกมีโรคเบาหวานใน 2013 , และจำนวนที่คาดว่าจะถึง 592 ล้านบาทโดย 2035 ( 55% เพิ่ม ) [ 1 ] มี 51 ล้านเบาหวานที่เสียชีวิตทั่วโลกในปี 2013 เท่ากับหนึ่งความตายทุกๆ 6 วินาที เพิ่มเป็น 11% มากกว่า 2011 [ 2 ] การวินิจฉัย การรักษา ในเวลาและการจัดการอย่างต่อเนื่องมีความสําคัญต่อคุณภาพชีวิตของผู้ป่วย และเพื่อหลีกเลี่ยงภาวะแทรกซ้อน เช่น ปัญหา เกิดไตวาย โรคหัวใจ โรคหลอดเลือดสมอง และตาบอด [ 3 ] และ [ 4 ]ในปัจจุบันสำหรับการจัดการโรคเบาหวานพึ่งพาการตรวจสอบระดับกลูโคสในเลือด การวัดระดับกลูโคสในเลือดจะต้องตรวจสอบปริมาณอินซูลิน และตรวจหาความผิดปกติของระดับกลูโคสที่ระบุการเปลี่ยนแปลงอาหารหรือยาไม่ตอบสนอง การทดสอบเหล่านี้รบกวนมักจะไม่ชอบเพราะความเจ็บปวดและความไม่สะดวกที่เกิดจาก pricking นิ้ว ,ผลการทดสอบที่น้อยลงและการควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดไม่เพียงพอ ควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด จนส่งผลให้ภาวะแทรกซ้อนมากขึ้น และต้นทุนการจัดการที่สูงขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ซ้ำเจ็บนิ้วมือ sticks เป็นปัญหาใหญ่สำหรับเด็กและส่งผลให้ผลลบที่คล้ายคลึงกันสำหรับการจัดการโรค

กลูโคสสัมผัสเริ่มต้นในปี 1841 เมื่อมันถูกดำเนินการในปัสสาวะแต่น่าเสียดายที่ความสัมพันธ์ระหว่างปัสสาวะและพลาสมากลูโคสไม่สอดคล้องกัน [ 5 ] การตรวจสอบระดับน้ำตาลในเลือด ขณะนี้เป็นเพียงการยอมรับ และใช้กันอย่างแพร่หลายวิธีเพื่อการวินิจฉัยและควบคุมเบาหวาน มีหลายประเภทที่แตกต่างกันของเลือดกลูโคสเมตรในตลาด อย่างไรก็ตาม พวกเขาทั้งหมดให้ผู้ใช้ทิ่มนิ้วมือของพวกเขาหลายครั้งต่อวันเพื่อรับตัวอย่างเลือดบางเทคนิค minimally invasive หรือไม่การตรวจสอบเลือดกลูโคสได้แก่ ได้แก่ อินฟราเรด ( IR ) spectroscopy , fluorescence spectroscopy รามันสเปกโทรสโกปีและเรโซแนนซ์ PLASMON , พื้นผิว อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ก็ต้องมีความสัมพันธ์กับการวัดระดับกลูโคสในเลือดโดยตรงและความไวและความน่าเชื่อถือจะถูก จำกัด โดยระดับสัญญาณสเปกตรัมและความหนาของผิว ตัวอย่างเช่น ในปี 2002 , บริการอิงค์เปิดตัวเครื่องแต่งตัว glucwatch อุปกรณ์วัดกลูโคส electroosmotically สกัดทั่วผิว [ 6 ] อย่างไรก็ตาม ความยากของการใช้เนื่องจากเหงื่อรวบรวมกระบวนการและระดับของความถูกต้องให้เอาออกจากตลาดผลิตภัณฑ์อื่น orsense nbm อุปกรณ์ให้ โดย orsense จำกัด [ 7 ] ซึ่งตรวจพบความเข้มข้นของกลูโคสในเลือดผ่านทางวิธีทางแสงที่เรียกว่า " ทันตกรรมบดเคี้ยวสเปกโทรสโกปี " [ 8 ] , ยังไม่บรรลุความสำเร็จใด ๆ . ถึงแม้ว่าเทคโนโลยีแสงสำหรับตรวจสอบกลูโคสที่มีอยู่ ส่วนใหญ่ของพวกเขาใช้ห้องปฏิบัติการเนื่องจากขนาด ต้นทุน และความซับซ้อนของการดำเนินงาน ดังนั้น , noninvasiveที่ถูกต้อง ง่ายต่อการใช้งาน พกพาสะดวก และใช้เครื่องมือการวินิจฉัยโรคเบาหวานเรียกร้องอย่างมาก

เป็นสรุปโดย Lei et al . [ 9 ] , มี 3 สิ่งที่จำเป็นสำหรับการใช้งานทางคลินิกมากที่สุด : ( ฉัน ) ที่ง่ายและราคาไม่แพงวิธีการเก็บรวบรวมตัวอย่างทางชีวภาพอย่างน้อยที่สุด ( 2 ) ใหม่ที่เฉพาะเจาะจงที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพหรือโรค และ ( 3 ) ถูกต้องแบบพกพาและง่ายต่อการใช้เทคโนโลยีเพื่อการวินิจฉัย และตรวจสุขภาพโรค น้ำลาย โดยทั่วไปถือว่าเป็นกระจกของร่างกาย จะน่าสนใจมากเป็น ไบโอ สื่อเพื่อการวินิจฉัยทางคลินิก คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ เช่น การเข้าถึงและการปรากฏตัวของโรคซึ่งไม่อุดมสมบูรณ์ ให้น่าสนใจโดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อการวินิจฉัยโรคและการตรวจสอบ [ 10 ] และ [ 11 ]น้ำลายสามารถรวบรวมโดยบุคคลที่เจียมเนื้อเจียมตัว การเรียนการสอน และช่วยลดอาการไม่สบายของการทดสอบ การเปลี่ยนแปลงในน้ำลาย จะเชื่อ จะบ่งบอกถึงสุขภาพของแต่ละบุคคล มีจำนวนมากของการวินิจฉัยสารที่มีอยู่ในน้ำลาย รวมทั้งกลูโคส [ 12 ] และ [ 13 ] , เตียรอยด์ฮอร์โมน [ 14 ] และ [ แอนติบอดีเอชไอวี 15 ]น้ำลายเป็นครั้งแรกที่แสดงให้เห็นพลังที่เทียบเท่ากับที่ของเลือดในการไม่สูบบุหรี่จากไทโอไซยาเนตไอออนผ่านระดับ [ 16 ] วินิจฉัย ผลลัพธ์ที่ได้จากเลือด น้ำลาย และปัสสาวะ เช่น ไบโอมีเดียเปรียบเทียบกับน้ำลายถูกรู้จักเป็นสำคัญที่สุด น้ำลายยังพบมีความถูกต้องมากกว่าเลือดในการตรวจหามะเร็งช่องปาก [ 17 ] และ [ 18 ] นอกจากนี้ความเข้มข้นของบางโรคอื่น ๆซึ่งพบในน้ำลายจะสูงกว่าในเลือด , ซึ่งแสดงให้เห็นถึง ประโยชน์เพิ่มเติมของการใช้น้ำลายเพื่อการวินิจฉัยทางคลินิก [ 19 ] และ [ 20 ] .

เกี่ยวกับเทคโนโลยีเพื่อกำหนดระดับกลูโคสน้ำลาย ,