Раскрываем секреты: как тест-полоски глюкометра определяют уровень сахара в крови

Последние десятилетия ознаменовались значительными достижениями в области диагностики сахарного диабета. Особое место среди них занимают портативные глюкометры, оснащенные тест-полосками, которые обеспечивают быстрый и точный анализ уровня глюкозы в капиллярной крови. Действие этих полосок основано на сложных химических реакциях, суть которых заключается в электрохимическом измерении уровня глюкозы. Исследование, опубликованное в журнале Journal of Diabetes Science and Technology, подробно описывает этот механизм, позволяя глубже понять функционирование этих важных медицинских инструментов.

Тест-полоски для глюкометра - это миниатюрные лаборатории, объединенные в компактном формате. Они основаны на ферментативном анализе, ключевым компонентом которого является глюкозооксидаза, фермент, способный катализировать окисление глюкозы. Когда капля крови попадает на полоску, она попадает в зону реакции, содержащую раствор глюкозооксидазы и электроды. При контакте глюкоза вступает в реакцию с ферментом, образуя глюконолактон и перекись водорода (H2O2).

Перекись водорода, в свою очередь, выступает в качестве ключевого посредника в электрохимической реакции, лежащей в основе измерений. На полоске расположен электрохимический элемент, состоящий из двух электродов – рабочего и эталонного. Рабочий электрод, обычно изготовленный из золота или серебра, покрыт ионообменной пленкой, которая предотвращает прямое попадание крови и ее компонентов на его поверхность, устраняя неспецифические реакции.

Перекись водорода, образующаяся в результате реакции с глюкозооксидазой, окисляется на поверхности рабочего электрода. Эта реакция сопровождается переносом электронов, создавая электрический ток. Сила этого тока прямо пропорциональна концентрации глюкозы в капельках крови.

Электрод сравнения, который не участвует в окислении перекиси водорода, определяет напряжение в системе, что обеспечивает точное измерение тока. Сигнал от электрода усиливается и преобразуется в цифровой индикатор концентрации глюкозы в миллимолях на литр крови (ммоль/л или мг/дл), отображаемый на экране глюкометра.

Уникальность тест-полосок заключается в их миниатюрном формате и интегрированной системе, которая позволяет провести весь аналитический процесс в течение нескольких секунд. Производители постоянно совершенствуют химический состав и дизайн полосок, стремясь повысить точность, расширить диапазон измерений, уменьшить необходимый объем крови и упростить работу пользователя. Например, некоторые современные модели оснащены датчиками для обнаружения интерферентов, таких как аскорбиновая кислота, и правильной интерпретации результатов даже в их присутствии.

Благодаря таким научным достижениям глюкометры с тест-полосками стали незаменимым инструментом самоконтроля диабета, позволяющим пациентам быстро получать информацию об уровне глюкозы в крови, а врачам адекватно корректировать терапию.