Medizintechnik

Nicht-invasive Glukosemessung - THz-basierte Bestimmung der Blutzuckerwerte durch den Nagel hindurch

Ref.-Nr. 6818

Keywords: Medizintechnik, Blutzuckermessung am Fingernagel, Vitalparameter-Detektion am Nagelbett, Nagelbettmonitoring im THz-Bereich; Nichtinvasive, nichtoptische Glukosemessung, Nagelbett als Diagnostikplattform

Die regelmäßige Messung des Blutzuckers ist wichtig für die Diagnose und Behandlung von Diabetes mellitus, einer Stoffwechselerkrankung, die durch hohe Blutzuckerwerte gekennzeichnet ist. Die Bestimmung des Blutzuckerwertes kann auf verschiedene Weisen erfolgen, wobei eine invasive Methode, bei der anhand einer kleinen Blutprobe die Zuckerkonzentration bestimmt wird, aktuell die Methode der Wahl ist.

Die aktuell bekannten nicht-invasiven Ansätze, haben sich in der Praxis als zu ungenau erwiesen, was unter anderem an der starken Variation des elektrischen Verhaltens der äußeren Hautschicht liegt. An der Universität Duisburg-Essen wurde nun ein Verfahren entwickelt, welches die Bestimmung des Blutzuckerwertes durch den Nagel hindurch ermöglicht. Dazu wird mittels THz-Reflexionsmessung der Blutzucker im perfundierten Nagelbett gemessen. Das Nagelbett vereint gegenüber der Haut drei wichtige Vorteile. Zum einen weist es eine deutlich einfachere Gewebeschichtstruktur auf, die stärker und dichter durchblutet ist, des Weiteren ist an der Grenze zur Nagelplatte sehr glatt und gut definiert und zu guter Letzt ist es durch die Fingernagelplatte auf natürliche Weise gegen Umwelteinflüsse geschützt. Die eingesetzten THz-Frequenzen zeigen ein Absorptionsmaximum im Frequenzbereich von 0.2 bis 0.4 THz, in welchen die Integration des Antennensystems besonders kompakt gelingt.

Vorteile

  • Sehr einfacher und kompakter Aufbau möglich
  • Zuverlässige Messung
  • Keine Verletzung der Hautoberfläche

Kommerzielle Anwendung

Es ist ein sehr kompakter Aufbau zur genauen Bestimmung des Blutzuckerwertes möglich. Ein absolut dicht eingehaustes Messsystem zur Blutzuckerbestimmung kann realisiert werden, welches unkompliziert mitgeführt werden kann, beispielsweise in der Hosentasche. Sogar eine Integration in einer Smart-Watch ist denkbar. Neben der Anwendung als Glukosesensor für Diabetiker/innen, kann der Glukosesensor auch als Fitnesstracker zu Trainingsüberwachung oder zum Blutzuckermonitoring bei bewusster Ernährung verwendet werden.

Aktueller Stand

Eine Anmeldung beim Deutschen Patent- und Markenamt ist erfolgt, weitere internationale Nachanmeldungen sind im Prioritätsjahr möglich. Wir bieten interessierten Unternehmen die Möglichkeit der Lizenzierung sowie die Weiterentwicklung der Technologie in Zusammenarbeit mit der Universität Duisburg-Essen an.

Technologie-Reifegrad

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Beschreibung der Anwendung

Relevante Veröffentlichungen

M. Jalali, A. Prokscha, Y. Yun, T. Kubiczek, J. T. Svejda, S. Preu, J. Balzer, T. Kaiser, and D. Erni, "Non-invasive glucose sensing via the fingernail bed using THz radiation," Current Directions in Biomedical Engineering (CDBME), vol. 9, no. 1, pp. 507-510, Sept. 2023, doi: 10.1515/cdbme-2023-1127.

Eine Erfindung der Universität Duisburg-Essen.


Dipl.-Ing. Martin van Ackeren

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