Development of a continuous glucose monitor based on microfluidics

Promotie: dhr. B.U. Moon. 12.45 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Development of a continuous glucose monitor based on microfluidics

Promotor(s): prof.dr. E.M.J. Verpoorte, prof.dr. B.H.C. Westerink

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

Ontwikkeling continue glucosemonitor gebaseerd op microfluidics

Byeong-Ui Moon beschrijft in zijn proefschrift de ontwikkeling en toepassing van een geminiaturiseerd systeem voor continue onderhuidse glucosemeting met behulp van microdialyse-bemonstering gecombineerd met microfluïdische glucoseanalyse.

De ontwikkeling en toepassing van een continue glucosemonitor vormt een belangrijk onderdeel van diabetes-gerelateerd onderzoek. Het belangrijkste doel van continue glucosemonitoring is om beter inzicht te geven in de dagelijkse glucoseschommelingen zoals die wordt ervaren door patiënten met diabetes, en om hen te helpen glucosespiegels beter te handhaven. De bestaande conventionele manieren om veranderingen in glucoseconcentraties te volgen door discontinue metingen te verrichten, zoals met de vingerprikmethode, zijn ontoereikend voor accurate detectie van hyperglycemische en - vooral belangrijk - hypoglycemische episodes. Het systeem bestaat uit een enzymatische microreactor, gemaakt van polydimethylsiloxaan (PDMS)-glas met microkanaaltjes, voor de snelle reactie van glucose met zuurstof met behulp van het enzym glucoseoxidase. Snelle menging van glucoseoxidase met glucose werd bereikt door integratie van een array van schuine microgroeven in het PDMS microreactorkanaal om chaotische menging te bewerkstelligen. In in vitro experimenten werd het aldus gevormde waterstofperoxide gemeten met behulp van elektrochemische (amperometrische) detectie aan geïntegreerde vlakke Pt microelektroden, of door middel van optische (chemiluminescentie) detectie met een silicium fotodiode die was geïntegreerd in de enzymatische microreator. Voor in vivo toepassing is een microdialyseprobe gekoppeld aan de enzymatische microreactor zodat in ratten glucoseconcentraties onderhuids continu gemeten kunnen worden. Deze ‘Proof-of-Concept’ studie toont de haalbaarheid van het gebruik van microfluïdische chip voor continue monitoring van glucose.

Byeong-Ui Moon (Zuid-Korea, 1977) studeerde elektronica aan de universiteit van Toronto in Canada. Zijn promotieonderzoek deed hij aan de Rijksuniversiteit Groningen, bij het Groningen Research Institute of Pharmacy (GRIP) in de vakgroepen Biomonitoring and Sensoring en Pharmaceutical Analysis. Zijn onderzoek werd gefinancierd door het Ubbo Emmius-fonds van de RUG. Inmiddels werkt hij als postdoc aan de universiteit van Toronto.