DE3736092A1 - Measuring device for continuously determining the glucose concentration in interstitial liquids - Google Patents
Measuring device for continuously determining the glucose concentration in interstitial liquidsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung zur kontinuierlichen Bestimmung der Glukose-Konzentration in interstitiellen Flüssigkeiten durch Ermittlung ihrer optischen Rotation mit einem echten Zwei-Strahl-System, welche zur Implantation geeignet ist.The invention relates to a measuring device for continuous determination of the glucose concentration in interstitial fluids by identifying their optical rotation with a real two-beam system, which is suitable for implantation.
Die Regulation des Blutzuckergehaltes erfolgt durch negative Rückkopplung zwischen momentaner Glukosekonzentration des Blutes und Insulinfreisetzung. Die Freigabe erfolgt aus den β-Zellen der Langerhansschen Inseln der Bauchspeicheldrüse. Im Bereich der Langerhansschen Inseln befindet sich ein Kapillarsystem, in welchem die Glukose-Konzentrationsmessung und Informationsvermittlung an die β-Zellen stattfindet (sog. biologischer Glukose-Detektor).The regulation of the blood sugar level takes place through negative feedback between the current glucose concentration in the blood and insulin release. The release takes place from the β cells of the Langerhans islands of the pancreas. In the area of the Langerhans Islands there is a capillary system in which the glucose concentration measurement and information transfer to the β cells takes place (so-called biological glucose detector).
Bei Patienten mit Diabetes mellitus (insbesondere vom Typ I: Pankreas-Insuffizienz mit Insulin-Mangel) ist die Blutzuckerregulation durch die teilweise Zerstörung der β-Zellen nicht mehr gewährleistet. Als Folge hiervon treten häufig Schwankungen der Glukose-Konzentration auf, welche nicht durch portionsweise Verabreichung von Insulin zu beheben sind und dadurch zu schweren akuten Störungen (hyperglycaemisches und hypoglycaemisches Koma) und zu Langzeitschäden (Durchblutungsstörungen, Nierenfunktionsstörung, Retinopathia diabetica) führen.In patients with diabetes mellitus (especially type I: pancreatic insufficiency with insulin deficiency), blood sugar regulation is no longer guaranteed due to the partial destruction of the β cells. As a result, fluctuations in the glucose concentration often occur, which cannot be remedied by portionwise administration of insulin and thus lead to severe acute disorders (hyperglycaemic and hypoglycaemic coma) and to long-term damage (circulatory disorders, renal dysfunction, retinopathy diabetica).
Eine dauerhafte Beseitigung dieser Störungen könnte durch den Einsatz einer künstlichen β-Zelle erreicht werden: In Analogie zum biologischen System müssen sich diese künstlichen β-Zellen aus einem Glukose-Detektor und einer Insulinpumpe sowie einer elektronischen Informationsvermittlung zwischen beiden zusammensetzen. Dabei dient das vom kontinuierlich anzeigenden Glukose-Detektor ermittelte Signal der Glukosekonzentration der Steuerung der Insulinpumpe. Mittels einer so erzielten Abstimmung zwischen momentanem Glukosespiegel und erforderlicher Insulinmenge können akute Schwankungen des Glukosespiegels und somit nachfolgende Störungen inklusive Langzeitschäden vermieden werden.A permanent elimination of these disorders could be achieved by using an artificial β- cell: In analogy to the biological system, these artificial β- cells have to be composed of a glucose detector and an insulin pump as well as an electronic information transfer between the two. The signal of the glucose concentration determined by the continuously displaying glucose detector is used to control the insulin pump. By means of a reconciliation between the current glucose level and the required amount of insulin, acute fluctuations in the glucose level and consequent disorders including long-term damage can be avoided.
Geräte dieser Art wurden bisher, teils implantiert, teils extern angewendet, in klinischen Betrieben eingesetzt. Während Insulinpumpen mit ausreichender Präzision und Stabilität zur Verfügung stehen, konnte bisher jedoch kein Glukose-Detektor als wesentliches Bauelement einer künstlichen β-Zelle entwickelt werden, welcher allen Anforderungen (wie z. B. spezifische Anzeige, Biokompatibilität, ausreichende Korrelation der gemessenen und der tatsächlichen Glukose-Konzentration) genügt, insbesondere konnte das Problem der Langzeitstabilität bisher nicht zufriedenstellend gelöst werden.Devices of this type have so far been used, partly implanted, partly externally, in clinical operations. While insulin pumps with sufficient precision and stability are available, no glucose detector has yet been developed as an essential component of an artificial β cell that meets all requirements (such as specific display, biocompatibility, sufficient correlation of the measured and the actual Glucose concentration) is sufficient, in particular the problem of long-term stability has so far not been satisfactorily solved.
Zur kontinuierlichen Messung der Glucose-Konzentration mittels obengenannter Detektoren wurden meist elektrochemische Verfahren angewendet. Eine Übersicht hierzu ist in A.P. Turner, J. Pickup, Biosensor 1 (1985), 85-115 und in J.St. Soeldner, Am.J.Med. 70 (1981), 183-198 gegeben.For continuous measurement of the glucose concentration Using the detectors mentioned above, they were mostly electrochemical Procedure applied. An overview of this is in A.P. Turner, J. Pickup, Biosensor 1 (1985), 85-115 and in J.St. Soeldner, Am.J.Med. 70: 183-198 (1981) given.
Diese elektrochemischen Methoden beruhen auf der Oxidation der Glukose zu Glukonsäure und H₂O₂, welche entweder katalytisch an Edelmetallelektroden erfolgt - J. Soeldner, H. Lerner, J. Giner, Cl. Colton in Ann. N.Y. Acad. Sci. 428 (1984), 263-277: Polarographie der Glukose an einer Pt-Elektrode - oder enzymatisch mit immobilisierter Glukose-Oxidase durchgeführt wird. Ein nach letztgenanntem Verfahren hergestellter Glukose-Detektor (E. Pfeiffer, Diabetologia 30 (1987), 51-65) weist eine ausreichende Stabilität von etwa 50 Tagen auf.These electrochemical methods are based on oxidation the glucose to gluconic acid and H₂O₂, which either is carried out catalytically on precious metal electrodes - J. Soeldner, H. Lerner, J. Giner, Cl. Colton in Ann. N.Y. Acad. Sci. 428 (1984), 263-277: Polarography of glucose on one Pt electrode - or enzymatically with immobilized Glucose oxidase is carried out. One after the latter Processed glucose detector (E. Pfeiffer, Diabetologia 30 (1987), 51-65) has sufficient Stability from around 50 days.
Bei den genannten elektrochemischen Verfahren treten jedoch die Meßgenauigkeit beeinträchtigende Nebenreaktionen auf. Direktoxidation an Edelmetallelektroden führt auch zur Oxidation anderer in der untersuchenden Flüssigkeit vorhandener Stoffe.However, in the electrochemical processes mentioned side reactions impairing the measuring accuracy. Direct oxidation on precious metal electrodes also leads to Oxidation of others in the liquid under investigation existing substances.
Enzymatische Methoden werden durch die kurze Lebensdauer der Glukose-Oxidase limitiert. Zusätzlich tritt das Problem der Adsorption chemischer Verbindungen an den Elektroden auf.Enzymatic methods are due to the short lifespan the glucose oxidase is limited. In addition, the problem occurs the adsorption of chemical compounds on the electrodes on.
Um diese, die Stabilität der Detektoren beeinträchtigenden Faktoren zu umgehen, wurden spektroskopische Methoden zur Messung der Glukose-Konzentration entwickelt. In der EP 0160768 wird die Spektrometrie eines Gewebestückes im nahen Ultrarot-Bereich zur Bestimmung der Blutzuckerkonzentration beschrieben. Es wird ein komplexes Meßsignal detektiert, das mittels Computer mit der Glucose-Konzentration korreliert werden muß.To this end, the stability of the detectors is impaired To circumvent factors, spectroscopic methods were used Measurement of glucose concentration developed. In the EP 0160768 the spectrometry of a tissue piece in the near Ultra-infrared range for determining the blood sugar concentration described. A complex measurement signal is detected the computer with the glucose concentration must be correlated.
In Trans. Am. Soc. Artif. Intern. Organs 25 (1979), 28-31, beschreiben March, Engermann und Rabinovitch die Messung der Glukose-Konzentration durch Ermittelung der optischen Rotation des Augenwassers mittels einer nach herkömmlicher Art konzipierten polarimetrischen Anordnung auf einer Kontaktlinse.In Trans. Am. Soc. Artif. Intern. Organs 25 (1979), 28-31, March, Engermann and Rabinovitch describe the measurement the glucose concentration by determining the optical Rotation of the eyewash using a conventional one Art designed polarimetric arrangement on a Contact lens.
Beide letztgenannten Verfahren weisen zwar eine gegenüber elektrochemischen Methoden erhöhte Stabilität auf, sind jedoch nicht invasiv, d. h. nicht zur Implantation geeignet.Both of the last-mentioned methods point to one electrochemical methods are increased stability but not invasive, i. H. not suitable for implantation.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine zur Implantation geeignete Meßvorrichtung zur kontinuierlichen Glukose-Konzentrationsbestimmung zu entwickeln, mit der spezifische verzögerungsfreie Signale erhalten werden, d. h. eine Übereinstimmung der momentanen Blutzuckerkonzentration und der gemessenen Glukose-Konzentration gegeben ist, weiterhin eine mehrjährige Stabilität garantiert wird und die deshalb als wesentlicher Bauteil einer künstlichen β-Zelle verwendet werden kann.The invention is therefore based on the object of developing a measuring device suitable for implantation for continuous glucose concentration determination, with which specific delay-free signals are obtained, i.e. there is agreement between the instantaneous blood sugar concentration and the measured glucose concentration, and a stability of several years is still guaranteed and which can therefore be used as an essential component of an artificial β cell.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Ultrafiltrat der interstitiellen Flüssigkeit die optische Rotation der Glukose durch Einsatz eines echten Zwei-Strahl-Systems (Meß- und Vergleichsküvette) gemessen wird, wobei das Ultrafiltrat durch eine semipermeable Membran, mit welcher die Küvetten ausgestattet sind, erhalten wird.This object is achieved in that in Ultrafiltrate the interstitial fluid the optical Rotation of glucose by using a real one Two-beam system (measuring and comparison cuvette) measured is, the ultrafiltrate through a semipermeable Membrane with which the cuvettes are equipped, is obtained.
Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Lichtquelle (LQ), zwei mit semipermeabler Membran ausgestatteten Küvetten (MK und VK) und einem Lichtdetektor (LD). Der aus der Lichtquelle (LQ) emittierte Strahl wird zum einen auf die Meßküvette (MK) geleitet, wo er nach Linearpolarisierung (PO) die optisch aktive Probe passiert, in der die Ebene des Lichtes von der Glukose gedreht wird, so daß hinter dem am Ende der Meßküvette fest eingestellten Analysator (AN) je nach Glukosekonzentration eine unterschiedliche Intensität gemessen wird. Zum anderen wird das emittierte Licht unpolarisiert durch die Vergleichsküvette geleitet, in welcher sich ebenfalls das die Glukose enthaltende Ultrafiltrat befindet. Das Verhältnis der Intensitäten des Meß- und Vergleichsstrahls kann direkt mit der Glukose-Konzentration korreliert werden.The measuring device according to the invention essentially consists of a light source (LQ) , two cuvettes ( MK and VK) equipped with a semipermeable membrane and a light detector (LD) . The beam emitted from the light source (LQ) is passed on the one hand to the measuring cuvette (MK) , where after linear polarization (PO) it passes the optically active sample in which the plane of the light is rotated by the glucose, so that behind the am A different intensity is measured at the end of the measuring cell with a fixed analyzer (AN) depending on the glucose concentration. On the other hand, the emitted light is passed unpolarized through the comparison cuvette, which also contains the ultrafiltrate containing the glucose. The ratio of the intensities of the measuring and comparison beam can be directly correlated with the glucose concentration.
Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung ist in den Abb. 1 und 2 dargestellt.The measuring device according to the invention is shown in Figs. 1 and 2 shown.
Abb. 1 zeigt eine Meßvorrichtung mit einer Lichtquelle (LQ), einem Detektor (LD), einer Meßküvette (MK) und einer hierzu parallel angeordneten Vergleichsküvette (VK). Beide Küvetten sind längsseitig mit einer semipermeablen Membran aus biokompatiblem Material (z. B. Dialysefolien) ausgestattet. Die Filtration der interstitiellen Flüssigkeit durch diese Membran ergibt das Ultrafiltrat. Die Fenster der Vergleichsküvette (VK) bestehen aus einfachem Glas, z. B. Grauglas. Der Querschnitt der Küvetten kann rund oder auch elliptisch sein, wobei durch die abgeflachte Form das Verhältnis der Filtransfläche zur Diffusionsstrecke vergrößert wird. Fig. 1 shows a measuring device with a light source (LQ) , a detector (LD) , a measuring cuvette (MK) and a comparison cuvette (VK) arranged parallel to this. The length of both cuvettes is equipped with a semi-permeable membrane made of biocompatible material (e.g. dialysis film). Filtration of the interstitial fluid through this membrane gives the ultrafiltrate. The windows of the comparison cuvette (VK) consist of simple glass, e.g. B. Gray glass. The cross section of the cuvettes can be round or elliptical, with the flattened shape increasing the ratio of the filtrans area to the diffusion path.
In der Meßküvette (MK) sind statt der Glasfenster dort der Polarisator (PO) und der Analysator (AN) unter einem festen Winkel angeordnet. Der Winkel kann etwas von 90° abweichen. Diese geringfügige Abweichung ist bezüglich des Vorzeichens so gewählt, daß eine Vergrößerung der Glukose-Konzentration in der Meßküvette die Lichtintensität hinter der Küvette vergrößert. Dadurch wird eine verbesserte Meßgenauigkeit erzielt. Das Verhältnis der Intensitäten des Meß- und Vergleichsstrahls dient als Signal für die Glukose-Konzentration. Es wird bei der geschilderten Parallelanordnung unter Synchronisation mit einer Wechselblende (WB) vor den beiden Küvetten im Lichtdetektor (LD) ermittelt. Diese Wechselblende kann mechanisch sein und z. B. magnetisch bewegt werden oder aus opto-elektronischen Bauteilen bestehen.Instead of the glass window, the polarizer (PO) and the analyzer (AN) are arranged at a fixed angle in the measuring cell (MK) . The angle can deviate somewhat from 90 °. This slight deviation is chosen with respect to the sign so that an increase in the glucose concentration in the measuring cell increases the light intensity behind the cell. This results in improved measurement accuracy. The ratio of the intensities of the measuring and comparison beam serves as a signal for the glucose concentration. In the parallel arrangement described, it is determined in synchronization with an interchangeable aperture ( WB) in front of the two cuvettes in the light detector (LD) . This interchangeable aperture can be mechanical and z. B. be moved magnetically or consist of opto-electronic components.
Abb. 2 zeigt die erfindungsgemäße Meßvorrichtung mit serieller Anordnung von Meß- und Vergleichsküvetten, d. h. die Lichtquelle (LQ) ist zwischen diesen angeordnet. Der Aufbau der Küvetten ist analog dem in der parallelen Anordnung geschilderten. Zur Ermittlung des Verhältnisses der Intensitäten von Meß- und Vergleichsstrahl sind zwei Lichtdetektoren (LD) erforderlich, welche jeweils hinter den Küvetten angeordnet sind. Mit dieser Anordnung kann das Intensitätsverhältnis kontinuierlich erhalten werden. Fig. 2 shows the measuring device according to the invention with a serial arrangement of measuring and comparison cuvettes, ie the light source (LQ) is arranged between them. The structure of the cuvettes is analogous to that described in the parallel arrangement. To determine the ratio of the intensities of the measurement and comparison beam, two light detectors (LD) are required, which are each arranged behind the cuvettes. With this arrangement, the intensity ratio can be maintained continuously.
Durch die Wahl einer bestimmten Wellenlänge, von der die optische Rotation für jede Substanz in charakteristischer Weise abhängt, und/oder eines Graufilters zur Intensitätsminderung des Vergleichsstrahls kann die Meßgenauigkeit noch entsprechend verbessert werden.By choosing a specific wavelength from which the optical rotation for each substance in characteristic Way depends, and / or a gray filter for intensity reduction of the comparison beam can reduce the measuring accuracy still be improved accordingly.
Mit einem optischen Meßsystem (Spektralphotometer DMR 21 der Firma Zeiss, Oberkochen, BRD) gemäß Abb. 1 wurden 3 Eichkurven aufgenommen (Abb. 3). Die Meßwellenlänge betrug 590 nm, die Länge der Küvetten 25 mm. Zur Polarisation und Analyse des Lichtes wurden Filter des Typs UK (Spindler & Hoyer, Göttingen, BRD) verwendet. Die Intensität des Vergleichslichtes war auf 1/400 herabgesetzt. Gemessen wurde die Glukose-Konzentration in Wasser, Plasma und ultrafiltriertem Plasma bei 22°C. Dabei ist der erhaltene Meßwert, (Lichtintensität nach Vergleich von Meß- und Meßvergleichsstrahl) angegeben in mV, gegen die Glukose-Konzentration, angegeben in mg/dl, aufgetragen. With an optical measuring system (spectrophotometer DMR 21 from Zeiss, Oberkochen, Germany) according to Fig. 1 were 3 calibration curves recorded (Fig. 3). The measuring wavelength was 590 nm, the length of the cuvettes 25 mm. For polarization and Analysis of the light was carried out using UK filters (Spindler & Hoyer, Göttingen, FRG) used. The intensity of the Comparative light was reduced to 1/400. Measured was the glucose concentration in water, plasma and ultrafiltered Plasma at 22 ° C. Here is the one received Measured value, (light intensity after comparison of measured and Measurement comparison beam) given in mV against the Glucose concentration, expressed in mg / dl, is plotted.
In dem mittels der semipermeablen Membran erhaltenen Ultrafiltrat der interstitiellen Flüssigkeit wird ein Glukose-Signal detektiert, welches praktisch verzögerungsfrei der momentanen Blutzuckerkonzentration folgt, was anhand der Abb. 4a, b gezeigt ist.A glucose signal is detected in the ultrafiltrate of the interstitial fluid obtained by means of the semipermeable membrane, which follows the instantaneous blood sugar concentration practically without delay, which is shown in FIGS. 4a, b.
Abb. 4a) zeigt das Glukose-Konzentrationsprofil im Ultrafiltrat der interstitiellen Flüssigkeit eines Meerschweinchens.Fig. 4a) shows the glucose concentration profile in the Ultrafiltrate of the interstitial fluid Guinea pig.
Dazu wurde einem narkotierten spontan atmenden Meerschweinchen zwischen Fell und Muskelfascie im Unterbauch ein einseitig verschlossenes etwa 5 cm langes Stück eines 10 mm breiten Dialyse-Schlauches aus Cupramin (Serva, Heidelberg, BRD) eingelegt. Die Trenngrenze liegt bei 12 000 Dalton. Die Schlauchstücke waren einen Tag lang vorher in isotonischer Natriumchlorid-Lösung vorgequollen und mit wenig, etwa 500 µl Natriumchlorid-Lösung gefüllt.To do this, an anesthetized was breathing spontaneously Guinea pig between fur and muscle fascia in the Lower abdomen closed on one side about 5 cm long Piece of a 10 mm wide dialysis tube made of cupramine (Serva, Heidelberg, FRG) inserted. The separation limit is at 12,000 daltons. The hose pieces were for a day previously swollen in isotonic sodium chloride solution and filled with a little, about 500 ul sodium chloride solution.
Die Glukose-Konzentration wurde zu den angegebenen Zeiten im Dialyseschlauch gemessen.The glucose concentration was measured at the times indicated measured in the dialysis tube.
Anschließend wurde die Glukose-Konzentration nach intraperitonealer Insulingabe bestimmt, indem dem Ultrafiltrat und dem Blut je Proben zur Messung entnommen wurden.Then the glucose concentration became more intraperitoneal Insulin administration determined by the ultrafiltrate and samples were taken from the blood for measurement.
Abb. 4b) zeigt, wie die Glukose-Konzentration im Blut sinkt und die Zuckerkonzentration im Dialyseschlauch (d. h. des Ultrafiltrats) trotz der 20minütigen Gesamteinstellzeit praktisch verzögerungsfrei folgt, wobei die Veränderung im Ultrafiltrat unwesentlich geringer als die des Blutes ist. Aufgrund dieser verzögerungsfreien Signal-Detektion ist die beanspruchte Meßvorrichtung zur Implantation geeignet. Fig. 4b) shows how the glucose concentration in the blood drops and the sugar concentration in the dialysis tube (ie the ultrafiltrate) follows virtually without delay despite the 20-minute total setting time, the change in the ultrafiltrate being insignificantly less than that of the blood. Because of this delay-free signal detection, the claimed measuring device is suitable for implantation.
Die erfindungsgemäßen optischen Meßsysteme entsprechend den Abb. 1 und 2 lassen sich mit Hilfe der Dioden-Technologie und Mikroelektronik miniaturisieren und dadurch leicht unter die Haut implantieren.The optical measuring systems according to the invention Fig. 1 and 2 can be with the help of Miniaturize diode technology and microelectronics and thereby easily implant under the skin.
Hierfür können Leucht- oder Laserdioden geeigneter Wellenlänge (Rot-, Gelb- oder Grün-Bereich) als Lichtquellen (LQ) eingesetzt werden. Als Lichtdetektoren (LD) können Fotodioden Verwendung finden.For this purpose, light-emitting or laser diodes of a suitable wavelength (red, yellow or green area) can be used as light sources (LQ) . Photodiodes can be used as light detectors (LD) .
Der mit der geschilderten Meßvorrichtung ermittelte Wert für die Glukose-Konzentration im Ultrafiltrat der interstitiellen Flüssigkeit kann direkt zur Steuerung einer ebenfalls subkutan implantierten Insulinpumpe und damit zur Herstellung einer künstlichen β-Zelle dienen. Die Techniken der Signalübermittlung und Steuerung miniaturisierter Insulinpumpen sind bekannt (s. J.St. Soeldner, Ann. J. Med. 70 (1981), 183-194).The value for the glucose concentration in the ultrafiltrate of the interstitial fluid determined with the described measuring device can be used directly to control an insulin pump, which is also implanted subcutaneously, and thus to produce an artificial β cell. The techniques of signal transmission and control of miniaturized insulin pumps are known (see J.St. Soeldner, Ann. J. Med. 70 (1981), 183-194).
Darüber hinaus ist auch eine Verbindung der implantierten Meßvorrichtung mit einer extern getragenen Insulinpumpe möglich. Die kontinuierliche Messung und Informationsübermittlung an rechnergestützte Insulinpumpen erlauben auch hier dem Träger eine automatische, dem momentanen Zustand angepaßte Einstellung und dadurch bedingte Normalisierung des Blutzuckerspiegels.In addition, there is also a connection of the implanted Measuring device with an externally worn insulin pump possible. Continuous measurement and information transfer computer insulin pumps also allow here the wearer an automatic, the current state adjusted setting and consequent normalization of blood sugar levels.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung besteht darin, daß eine stoffliche Eigenschaft leicht und präzise gemessen werden kann, ohne daß dazu chemische Umsetzungen und/oder aufwendige Konstruktionen notwendig sind. Die Messung kann daher nicht durch Nebenreaktionen, Alterung bestimmter Substanzen oder störende Ablagerungen vorhandener biologischer Spezies beeinträchtigt werden.The advantage of the measuring device according to the invention is in that a material property is light and precise can be measured without chemical reactions and / or complex constructions are necessary. The Measurement can therefore not be caused by side reactions, aging certain substances or interfering deposits existing biological species are impaired.
Die nach der geschilderten Meßvorrichtung erhaltenen Signale zeichnen sich durch eine genaue Anzeige aus. Die Korrelation zwischen der Glukose-Konzentration im Blut und der im Ultrafiltrat ist gegeben. Durch die Wahl des Zwei-Strahl-Systems werden die durch opto-elektronische Komponenten verursachten Instabilitäten eliminiert, weil die zu untersuchende Flüssigkeit sowohl Meß- als auch Vergleichsmedium ist. Dadurch wird eine hohe Langzeitstabilität garantiert. Mit Hilfe der Mikroelektronik und der Dioden-Technologie ist eine solche Meßvorrichtung leicht miniaturisierbar und implantierbar und als wesentliches Element einer künstlichen β-Zelle geeignet.The signals obtained after the described measuring device are characterized by an accurate display. The correlation between the glucose concentration in the blood and that in the ultrafiltrate is given. The instabilities caused by optoelectronic components are eliminated by the choice of the two-beam system because the liquid to be examined is both a measuring and a comparison medium. This guarantees high long-term stability. With the help of microelectronics and diode technology, such a measuring device is easily miniaturized and implantable and is suitable as an essential element of an artificial β cell.
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