Blutzucker messen ohne Nadel wird Realität – dank KI-Sensor, der durch den Nagel blickt

Jahrelang bedeutete Blutzucker messen für viele Menschen mit Diabetes: Stechen, Blut, Schmerz. Diese Routine könnte bald Geschichte sein. Ein Team der Universität Duisburg-Essen hat eine Methode entwickelt, die ganz ohne Nadel auskommt – und trotzdem präzise misst. Statt in die Haut zu stechen, schaut der neue Sensor durch den Fingernagel ins Nagelbett. Möglich macht das eine hochmoderne Technologie mit Terahertz-Wellen.

„Unser Team hat hier Neuland betreten“, sagt Prof. Dr. Daniel Erni, Leiter des Projekts an der Fakultät für Ingenieurwissenschaften. Für ihn ist klar: Diese Entwicklung kann die Art, wie Menschen ihren Blutzucker kontrollieren, grundlegend verändern.

Unsichtbare Wellen, präzise Messung

Terahertz-Wellen sind elektromagnetische Wellen. Ihre Frequenz liegt zwischen Mikrowellen und Infrarotstrahlung – also irgendwo zwischen Radio und Wärmebildkamera. Der Vorteil: Diese Wellen können in biologische Gewebe eindringen, ohne es zu beschädigen.

Das Team der Universität Duisburg-Essen nutzt genau diesen Effekt. Der winzige Sensor, nur wenige Quadratmillimeter groß, sendet Terahertz-Wellen durch den Fingernagel. Die Wellen erreichen das gut durchblutete Nagelbett und werden dort reflektiert. Je nachdem, wie viel Zucker im Blut ist, verändert sich das reflektierte Signal.

Künstliche Intelligenz erkennt Muster

Ein einzelner Wert sagt aber noch nicht viel. Deshalb greift die Technik auf Künstliche Intelligenz (KI) zurück. Die KI analysiert das gesamte Frequenzverhalten des reflektierten Signals. Dadurch kann sie Muster erkennen und den Blutzuckerspiegel genau berechnen.

Bereits erste Tests zeigen: Bei einer Frequenz von 300 Gigahertz reagiert das System besonders empfindlich. Wenn sich der Zuckergehalt im Blut um 1 Millimol pro Liter (mmol/L) verändert – was eine übliche Einheit für Blutzucker ist –, dann ändert sich das Rücksignal um 0,2 Dezibel (dB). Das heißt: Schon geringe Schwankungen im Blutzucker lassen sich bei 300 GHz deutlich erkennen – ein gutes Zeichen dafür, dass die Methode verlässlich ist. Die Kombination aus Sensorik und KI macht das System nicht nur präzise, sondern auch lernfähig.

Alltagstauglich und unauffällig

Der Sensor ist so klein, dass er sich problemlos in Alltagsgegenstände integrieren lässt – zum Beispiel in Schlüsselanhänger oder sogar in künstliche Fingernägel. Damit wird die Blutzuckermessung diskret und überall möglich. Die Universität Duisburg-Essen arbeitet aktuell daran, diese Integration alltagstauglich zu machen.

Drei Disziplinen, ein Ziel

Die Entwicklung entstand in enger Zusammenarbeit von acht Forschern aus drei Fachgebieten der Universität Duisburg-Essen. Ein weiterer Experte von der Technischen Universität Darmstadt ergänzte das Team. Alle vereinte ein Ziel: den Alltag von Menschen mit Diabetes zu erleichtern – durch eine einfache, verlässliche und schmerzfreie Möglichkeit, den Blutzucker zu kontrollieren.

Diese Art der Messung könnte vielen Menschen das Leben leichter machen.

Prof. Erni

Und die Chancen stehen gut, dass diese Vision Realität wird. Die Technik ist da, die Daten überzeugen – nun beginnt die Feinarbeit, um den Sensor aus dem Labor in den Alltag zu bringen.

Kurz zusammengefasst:

• Forscher der Universität Duisburg-Essen haben einen Sensor entwickelt, mit dem man seinen Blutzucker schmerzfrei über den Fingernagel messen kann – ganz ohne Nadel.
• Die Technologie nutzt Terahertz-Wellen und Künstliche Intelligenz, um kleinste Veränderungen im Blutzucker präzise zu erkennen.
• Der miniaturisierte Sensor lässt sich in Alltagsgegenstände integrieren und könnte die Blutzuckermessung für Menschen mit Diabetes deutlich vereinfachen.

Übrigens: Ausreichender Schlaf ist essenziell – trotzdem schlafen Millionen Menschen zu wenig. Die Folgen reichen von Herzproblemen bis zu Diabetes und Gedächtnisverlust. Mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © UDE