Universität Duisburg-Essen: Technologie zum Blutzucker-Messen ohne Nadel

Forschende der Universität Duisburg-Essen (UDE) haben ein neue Methode entwickelt, die den Blutzuckerspiegel am Fingernagel misst – ohne Nadelstich.

Die Terahertz-Technologie basiert auf elektromagnetischen Wellen mit einer Wellenlänge zwischen Mikrowellen und Infrarotstrahlung. Sie ermöglicht eine detaillierte Analyse biologischer Gewebe, ohne diese zu beeinträchtigen. Für Menschen mit Diabetes könnte die Entwicklung der UDE eine Alternative zur herkömmlichen Blutzuckermessung darstellen, die bislang meist einen Stich in die Haut erfordert.

Hochfrequente Wellen einer bestimmten Frequenzbandbreite

Das Verfahren beruht auf einem miniaturisierten Terahertz-Sensor, der hochfrequente Wellen einer bestimmten Frequenzbandbreite (z.B. 300 GHz) durch den Fingernagel in dass gut durchblutete Nagelbett sendet. Je nach Blutzuckerkonzentration verändern sich die reflektierten Signale, die der Sensor erfasst und entsprechend des Frequenzverhaltens mit Hilfe einer KI auswertet und dem zugehörigen Blutzuckerspiegel zuordnet. Erste Auswertungen des Konzepts am Modell und realistischen Blutwerten zeigen bei 300 GHz eine Sensitivität des reflektierten Signals gegenüber der Glukosekonzentration von 0.2 dB/(mmol/L). Betrachtet man das Reflexionsverhalten über den gesamten Frequenzbereich nun durch die Augen einer KI, dann lässt sich der Blutzuckerspiegel noch sensitiver und damit genauer bestimmen. Aufgrund seiner geringen Größe von wenigen mm2 könnte der Sensor in Alltagsgegenstände wie Schlüsselanhänger oder künstliche Fingernägel integriert werden.

Das Sensorkonzept entstand aus einer Forschungszusammenarbeit mit insgesamt acht Wissenschaftlern aus drei Fachgebieten der UDE sowie einem Wissenschaftler der TU Darmstadt. „Unser Team hat hier Neuland betreten, und diese Entwicklung könnte die Art, wie Menschen ihren Blutzucker kontrollieren, grundlegend verändern“, kommentiert Prof. Daniel Erni aus der Fakultät für Ingenieurwissenschaften der UDE, der das Projekt leitet.