ANATOMIE TESTOVACÍHO PROUŽKU

KAŽDÝ MALIČKÝ PLAST OBSAHUJE VELKOU TECHNOLOGII

Vrstvy Strip Science: Každá značka testovacích proužků má vlastní technologii a design. Klepnutím na ZDE stáhnete PDF s průřezem, který zobrazuje klíčové části vzorkovacího proužku.

Je příliš snadné přehlédnout pokorný testovací proužek nebo si uvědomit jeho cenovou značku. Ale tito lidé, kteří se zabývají cukrovkou, jsou víc než pouhými plasty - obsahují vrstvu na špičkové vědě a strojírenství. Příběh testovacích proužků je také příběh o tom, jak technologie způsobila, že žije s cukrovkou, a zůstat zdravější a jednodušší.

1

1

STRUČNÁ HISTORIE

Testovací proužky prošly dlouhou cestu v posledních několika desetiletích. Když se testování hladiny glukózy v krvi poprvé dostalo z klinice do domácností v osmdesátých letech, byla technologie za proužky zásadně odlišná od dnešních. Včasné testovací proužky měří glukózu v krvi za použití enzymu pro přeměnu glukózy v kapce krve na poměrné množství barviva. Měřič měřil množství barviva tím, že na zkušebním místě svítil paprsek světla a zjistil, kolik světla bylo absorbováno barvivem. Proces fungoval, ale bylo to zdlouhavé. "Tyto měřiče byly obtížně ovladatelné," říká Selly Saini, celosvětový ředitel pro výrobu páskových výrobků Johnson & Johnson, který 25 let vyvíjí zkušební proužky. "Bylo zapotřebí spousty kroků, trvalo hodně krve a časově náročné."

Testovací proužky prodělaly dramatickou změnu v pozdních 80. letech a na počátku 90. let, kdy začaly představovat elektrochemii, vědu přeměny chemických reakcí na elektřinu. "Přirozeným průlomem bylo získávání enzymů k vytvoření elektrochemického signálu při vystavení krvi," říká Saini. Elektrochemické testovací proužky, dnes světové normy, používají také enzymy, ale namísto jejich barvení přeměňují glukózu na elektrický proud. Elektrická energie prochází pásem a měří sejako měřená koncentrace glukózy.

1

2

JAK SE VYRÁBÍ PÁS

Malé testovací proužky jsou velkým obchodem. V závodě společnosti Roche v Indianapolis pracují obří stroje po celých 24 hodin, aby se ukázaly testovací proužky, což je v roce 2012 pouze 4,2 miliardy. A to je jen jeden výrobce.Zatímco každá společnost má svůj vlastní výrobní proces, většina testovacích proužků se vyrábí zhruba stejným způsobem, protože jejich návrhy jsou podobné.

V podniku Roche se pásy začínají plastovým válcem o rozměrech 1 000 metrů (3 281 stop). Je to tak široké jako testovací proužek je dlouhý a na jedné straně potažený supervrstvou vrstvou zlata. Válka je zabalena kolem něčeho, co vypadá jako velký filmový kotouč. Stroj otáčí naviják a přivádí roli přes cestu laseru, který řezá zlato do složitého vzoru. Tím se stává okruh pásky.

Jiný stroj vytváří na konci testovacího proužku chemický var, který je určen k odběru vzorků krve uživatele. Tento chemický koktejl obsahuje všechny součásti potřebné k přeměně glukózy na elektřinu. Jak se chemikálie suší, je překvapivě důležitou součástí procesu. "Chcete, aby hydratace kolem enzymu zůstala aktivní, ale ne příliš, protože to povede k degradaci," říká Saini. "To je vyvážená rovnováha."

Po vysušení se roli přenese na jiný stroj, který vytáhne prostor pro vzorek krve a použije nálepku na ochranu pásky. Konečným krokem je otočení jediného válce o délce 1000 metrů na 4 nebo 5 milionů jednotlivých pásů. U společnosti Roche je to dosaženo rychlou gilotinou, která vypouští 1,500 proužků za minutu. Pásky jsou přiváděny do kanystru, který je okamžitě utěsněn, aby je chránil před vlhkostí.

2

3

LEPŠÍ PRUHY

Měření hladiny glukózy v krvi z domácích přístrojů musí být v rozmezí od 20 mg / l až 75 mg / dl nebo 15 bodů při hodnotách nižších než 75 mg / dl, ačkoli Úřad pro kontrolu potravin a léčiv může brzy utažit tyto standardy. Zatímco různé faktory, včetně chyby uživatele, ovlivňují přesnost měření, jistě hraje i kvalita testovacích proužků. Testovací proužky zůstávají nedokonalé, ale jejich designéři v průběhu let přišli s triky, aby zlepšili jejich výkon.

Enzym je pravděpodobně nejvíce jemná a nespolehlivá část testovacího proužku. Enzymy "jsou živé věci," říká Bryan Langford, ředitel týmu pro dodávání produktů společnosti Roche. "Pokud se špatně zacházíte s enzymem, zaplatíte to špatným způsobem." Například vystavení vlhkosti nebo teplotním extrémům může snížit aktivitu enzymu, což snižuje přesnost. Výrobci pásků částečně zkrotili enzymy a prodloužili životnost tak, že začlenili chemikálie, které je stabilizují.

Malé nedokonalosti v pásovém okruhu, bludiště podobný drát, který spojuje stranu vzorku krve pásku s koncem, který je vložen do měřiče, může také způsobit chyby měření. Například změny v tloušťce kovu, které tvoří okruh, mění proud a tím i hladinu glukózy v krvi. Někteří výrobci navrhli tvary obvodů tak, aby měřidlo dokázalo tyto odchylky odhalit a automaticky je opravilo, zatímco uživatel provádí test glukózy v krvi.

Dalším problémem je, že glukózový signál může být zastíněn jinými složkami v krvi. Některé enzymy se mohou zmást, když narazí na jiné cukry, jako je maltóza. Výrobci testovacích proužků vybírají enzymy, které ignorují všechny cukry, ale glukózu. Oni dokonce vylepšili přirozené enzymy, aby je učinili více diskriminačními a robustnějšími.

Ostatní krevní složky mohou odmítnout i měřidla, jako je například běžný prostředek na zmírnění bolesti acetaminofen, aktivní složku v Tylenolu. Jejich množství v krvi se může lišit od osoby na osobu a ze dne na den. "Systém musí být dostatečně inteligentní, aby kompenzoval rozdíly v krvi," říká Langford. To se částečně uskutečňuje navržením chemické směsi pásu tak, aby bylo možné detekovat interferující krevní složky. Počítačový program, který je umístěn v měřiči, může použít tato měření k úpravě hodnot glukózy v krvi.

Protože se vědci a inženýři stále pokoušejí vytvářet lepší testovací proužek, každý rok se kolem světa rozděluje miliardy proužek stále rostoucímu počtu lidí s cukrovkou. "Je skvělé vidět, jak je lidé používají ke zvládnutí cukrovky," říká Saini. "Byla to neuvěřitelná cesta."

3

4

KÓDOVÁNÍ

Testovací proužky se mohou lišit od šarže k šarži, takže kód zkušebního proužku říká měřiči o jakýchkoli zvláštnostech v dávce. Některé pruhy jsou vloženy s tímto kódem, takže měřidlo může detekovat informace přímo z každého testovacího proužku. Některé metry vyžadují, aby uživatelé manuálně zadali kód nebo vložili kód "čip".