Usado como um relógio de pulso, o dispositivo GlucoWatch G2 da Cygnus Incorporated usava correntes elétricas fracas para extrair a glicose do fluido intersticial logo abaixo da superfície da pele em um "auto-sensor". Ali, o açúcar era oxidado por uma enzima, resultando na liberação de peróxido de hidrogênio que era detectado por um biossensor de metal. O sinal produzido por este biossensor poderia ser usado, afirmava a empresa, para inferir quanto de glicose estava no fluido e, portanto, depois de um pouco mais de análise, no sangue.

Aprovado pela US Food and Drug Administration (FDA) em 2002, o dispositivo foi destinado a fornecer medições regulares, indoloras e, pelo menos inicialmente, complementar, em vez de substituir completamente, ao teste de dedo usado pelos diabéticos tipo 1 e tipo 2. No entanto, a emoção era tangível. O Daily Mail rotulou o dispositivo "um relógio de pulso para aliviar o diabetes". O vice-comissário-adjunto da FDA chamou a tecnologia de "um dos primeiros passos no desenvolvimento de novos produtos que podem, um dia, eliminar completamente a necessidade de testes diários de picadas de dedos. "

Poucos meses após a sua liberação, o GlucoWatch ganhou uma reputação ruim. Pacientes relataram erupções cutâneas dolorosas onde as correntes elétricas irritaram a pele, e o tempo de aquecimento de três horas do dispositivo não era prático. Logo ficou claro que os dados também não eram confiáveis. Um estudo de 2004 descobriu que, para uma série de configurações de sensibilidade, a taxa de falso alarme para níveis baixos de glicose era consistentemente superior a 50 por cento e o dispositivo geralmente perdia completamente o excesso de glicose.

Apesar das promessas de muitas empresas, nenhum produto tomou seu lugar. Ainda assim, o monitoramento de glicose não-invasivo permanece "o santo Graal" no campo, diz Lutz Heinemann, CEO da consultoria de diabetes Science and Co. "Não invasivo é o sonho", diz ele. "Mas, a meu conhecimento, nenhuma empresa ainda chegou".

Não é por falta de interesse. O mercado é enorme e crescente. Diabetes afeta mais de 30 milhões de pessoas nos EUA e a empresa de consultoria Frost & Sullivan projetou que o mercado de monitoramento de diabetes aumentará de um valor atual de US $ 10,71 bilhões para US $ 14,68 bilhões em 2022. De olho nesses potencial, dezenas de empresas tentaram desenvolver monitores de glicose não invasivos, nenhuma conseguiu e algumas foram enviadas para a bancarrota. A mais recente variedade de produtos experimentais empregam tecnologias que variam desde a espectroscopia infravermelha para medir as concentrações de glicose presentes na pele, até dispositivos capazes de monitorar os níveis de açúcar no suor, mas nenhuma oferece uma alternativa confiável à tradicional furada de dedo.

Sentido e Sensibilidade

Medir a glicemia não é trivial. O açúcar é pequeno, incolor e presente em minúsculas concentrações. Os níveis médios para os seres humanos são em torno de um grama por litro de sangue, ou cerca de 5 gramas em todo o corpo. Os níveis são considerados perigosos abaixo de cerca de 70 mg / dL (hipoglicêmico) - um risco para os diabéticos que tomam insulina, por exemplo - ou se regularmente acima de cerca de 130 mg / dL (hiperglicêmico).

Distinguir essas mudanças relativamente pequenas contra um pano de fundo de água, células e muitos outros metabolitos circulantes é um problema diabólicamente difícil. Mesmo os dispositivos que medem a glicose diretamente no sangue ou em outros fluidos devem contornar a interferência usando, por exemplo, a oxidação da glicose (como foi o caso dos testes GlucoWatch e, na verdade, a maioria dos testes de dedos) ou outras enzimas para desencadear reações secundárias que são mais mensurável. Mas para técnicas verdadeiramente não invasivas, esse ruído de fundo torna-se uma cacofonia.

Mark Rice, um médico e especialista em diabetes da Universidade Vanderbilt, resume os desafios técnicos e analíticos com uma analogia: "Se você estiver parado ao lado de uma via férrea, e você está tentando detectar o movimento de um inseto rastejando no Outro lado da pista, bem, você pode sentir isso ", diz ele. "Agora sinta esse mesmo inseto rastejando do outro lado da pista enquanto um trem está indo entre vocês. Esse é o tipo de relação sinal / ruído que os pesquisadores enfrentam.

Ainda mais frustrante, essa proporção só fica mais distorcida quando os níveis de glicose diminuem. Enquanto um erro de, digamos, 20 por cento pode ser aceitável para um dispositivo que mede a extremidade superior da faixa de glicose de um paciente, uma falta de sensibilidade a variações em níveis baixos pode ser fatal. "À medida que você obtém níveis de glicose menores e baixos, você tem cada vez menos sinal, então fica cada vez mais difícil de medir", diz Rice. "É o oposto do que você precisa".

Uma variedade de abordagens 

Apesar dos formidáveis ​​desafios, inúmeras empresas tentaram, nos últimos 40 anos, produzir uma solução sem agulhas e com precisão suficiente para fornecer valor médico. 

Até recentemente, a empresa LighTouch Medical, baseada na Pensilvânia, estava promovendo um dispositivo experimental que usava espectroscopia de infravermelho próximo para medir a glicemia no dedo humano (A empresa já retirou o aparelho do site). Enquanto isso, a Glucosense Technologies, formada por um grupo de pesquisadores da Universidade de Leeds na Inglaterra, estava desenvolvendo um dispositivo que media a fluorescência do infravermelho próximo desencadeada por um laser de baixa potência direcionado à pele. Mas, até meados de 2017, essa empresa também havia desaparecido, depois de ter sido "dissolvida após ter atingido um ponto de incerteza e não conseguiu replicar seus resultados iniciais in vitro", escreve Laura Thornton, da Glucosense, financiadora NetScientific, em um e-mail .

Também usando uma abordagens eletromagnéticas, as empresas israelenses GlucoVista e Integrity Applications, a primeira com uma abordagem que utiliza infravermelho e a segunda fabricante de um dispositivo chamado GlucoTrack, que, de acordo com seu site, implementa "três tecnologias independentes simultaneamente: ultra-sônica, eletromagnética e térmica". Nenhuma das duas empresas respondeu aos pedidos de mais informações, embora a GlucoTrack esteja listada como aprovada para venda na Europa e aparentemente esteja disponível a partir de distribuidores cadastrados. Um terceiro fabricante de dispositivos israelense, OrSense, conta ao The Scientist que parou sua pesquisa de monitoramento de glicose - que usava a "espectroscopia de oclusão" baseada na luz para inferir os níveis de glicose em uma sonda ligada ao  polegar, e não pretende retomar.

MediWise com sede em Londres, enquanto isso, usa ondas de rádio para detectar níveis de glicose em partes finas de tecido. (foto acima)."Está usando uma tecnologia muito diferente" para aqueles que estão sendo pesquisados por outras empresas, observa o CEO da MediWise, George Palikaras, confiando em filmes de nanotecnologia especialmente projetados que tornam a pele "transparente" para as ondas de rádio. Tendo recentemente publicado dados de um acompanhamento de 10 pessoas no desempenho do dispositivo "GlucoWise", detectando picos de glicose em seres humanos saudáveis, a empresa pensando em uma data de 2018 no Reino Unido para obter pré-pedidos - (lançamento adiado desde 2016). Dados já coletados sobre a detecção da hipoglicemia está próximo, acrescenta Palikaras, e a empresa planeja novos testes com pacientes com diabetes.

Outras técnicas, como a empregada pelo GlucoWatch, extraem o açúcar para uma medida mais direta. Nemaura Medical, com sede em Londres, está desenvolvendo sugarBEAT, um adesivo de pele que usa correntes elétricas fracas para extrair glicose do fluido intersticial. "Estamos essencialmente filtrando a análise através da pele", disse o CEO da empresa, Faz Chowdhury, ao The Scientist. Com um estudo clínico já concluído, "estamos atualmente no processo de outro programa clínico". A data original de lançamento do Reino Unido era 2016, mas foi adiada até o final de 2017 - em parte porque a empresa está trabalhando na miniaturização do equipamento atualmente volumoso, acrescenta.